Моделирование поведения конструкции грузовых танков нефтеналивных судов при внутренних взрывах паров углеводородов

  • автор:
  • специальность ВАК РФ: 05.08.03
  • научная степень: Кандидатская
  • год, место защиты: 2010, Санкт-Петербург
  • количество страниц: 145 с. : ил.
  • бесплатно скачать автореферат
  • стоимость: 240,00 руб.
  • нашли дешевле: сделаем скидку
  • формат: PDF + TXT (текстовый слой)
pdftxt

действует скидка от количества
2 диссертации по 223 руб.
3, 4 диссертации по 216 руб.
5, 6 диссертаций по 204 руб.
7 и более диссертаций по 192 руб.
Титульный лист Моделирование поведения конструкции грузовых танков нефтеналивных судов при внутренних взрывах паров углеводородов
Оглавление Моделирование поведения конструкции грузовых танков нефтеналивных судов при внутренних взрывах паров углеводородов
Содержание Моделирование поведения конструкции грузовых танков нефтеналивных судов при внутренних взрывах паров углеводородов
Вы всегда можете написать нам и мы предоставим оригиналы страниц диссертации для ознакомления
Содержание диссертации
Введение
1. Методы прогнозирования нагрузок на конструкцию при внутренних дефлаграционных взрывах
1.1. Физические основы процесса дефлаграционного взрыва
1.2. Рекомендации нормативных документов по расчету дефлаграционных взрывов в танках
1.3. Практический алгоритм оценки параметров нагрузки при дефлаграционном взрыве в помещениях танкера
2. Методы моделирования разрушения конструкции при динамическом воздействии
2.1. Аналитические методы моделирования динамики конструкции
2.2. Метод конечных элементов в моделировании динамики конструкции с учетом разрушения конструктивных элементов (Основы МКЭ, пластичность, вязкопластичность, критерии разрушения, опция BIRTH & DEATH.)
2.3. Верификация расчетной схемы дефлаграционного взрыва в танке (взрыв на танкере МАГ АС.)
3. Формирование рекомендаций по конструкции взрывоопасных помещений на танкерах
3.1. Типовая конструкция взрывоопасных помещений танкеров (грузовые и отстойные танки.)
3.2. Сопоставление реакции типовых конструкций на внутренние дефлаграционные взрывы
Заключение
Литература

Введение
Согласно статистике основными причинами аварий и катастроф танкеров являются последствия штормов, столкновения и навалы, взрывы и пожары, посадки на мель, проведение ремонтных работ в районе грузовых зон, неполадки в машинном помещении. Аварии и катастрофы іанкеров по сравнению с другими типами судов имеют значительно более тяжкие последствия, связанные с гибелью танкеров, человеческими жертвами, разливами нефтегрузов. Приоритетный ряд опасностей для танкеров может быть представлен следующим образом: взрыв - пожар -разламывание корпуса, потери остойчивости или плавучести (затопление). Вероятность гибели танкера из-за потери остойчивости невелика, а из-за потери плавучести он может погибнуть лишь чисто теоретически при определенных условиях затопления машинных помещений. Вероятность гибели танкера в результате взрыва близка к 50% [1], [35], [58].
Взрывы и пожары на танкерах чаще всего возникают при проведении погрузо-разгрузочных работ на танкерах или при мойке танков. Именно при этих операциях наиболее вероятно образование взрывопожароопасной концентрации смеси паров груза с кислородом воздуха, что при возникновении малейшей искры или другого источника возгорания может привести к взрыву. В декабре 1969 г. произошли взрывы и пожары сразу на трех супертанкерах - английских «Марпесса» и «Мактра» дедвейтом по 207 тыс.т и норвежском «Конг Хааконг VII» дедвей-том 228 тыс.т. Все три танкера на момент взрыва производили мойку танков во время балластного перехода. В результате взрывов «Марпесса» затонула. На «Конг Хааконг VII» при взрыве были вырваны настил верхней палубы над танками № 3, 4 и 5 и обшивка правого борта (на некоторых участках почти до ватерлинии). Одна из переборок сместилась в корму на четыре шпации. Ремонт «Мактры» длился более года и составил 80% от первоначальной стоимости. Аналогичные аварии произошли в разные годы и на ряде
других танкеров (табл. В.1) [36], [38], [86].

Таблица B.l [ Макаров В. Г., 2005 ] Аварии танкеров по причине взрыва
Судно Авария Последствия
«Lslas Orcades» Пожар, взрыв, 1968 г. Пожар привел к взрыву, а затем перешел на два ближайших танкера и на территорию порта Ла-Плата (Аргентина). Погибло 19 чел.
«Марпесса» Взрыв, 1969 г. Судно затонуло.
«Мактра», англ. Взрыв, пожар, 1969 г. Длительный капитальный ремонт
«КонгХаапон VII», норв. Взрыв, пожар, 1969 г. Вырван настил ВП над танками №№ 3-5 и обшивка правого борта, одна из переборок сместилась в корму на 4 шпации. Ремонт.
«Севен Скайс» Взрыв, 1969 г. Судно затонуло.
«Тамес Мару», япон. Взрыв, 1970 г. Разрушение корпусных конструкций. Ремонт
«Голар Патриция», либер. Пожар, 1973 г. Разрушение корпусных конструкций. Ремонт.
«Prima MaersK», дате. Взрыв, пожар, 1973 г. Разрушение корпусных конструкций. Ремонт. Погибли 3 чел.
«Берге Истра» Взрыв, пожар; 1975 г. Разрушение корпусных конструкций. Ремонт.
«Сансинема» Взрыв, пожар, 1976 г. Разрушение корпусных конструкций. Ремонт
«British Krawn» Взрыв, пожар, 1976 г. Средняя часть и кормовая надстройка полностью выгорели. Погибли 19 человек. Ремонт.
«Берге Ванга» Взрыв, пожар, 1979 г. Разрушение корпусных конструкций. Ремонт.
«Betelgeuse», франц. Взрыв, пожар, 1979 г. Судно разломилось и затонуло. Погибли 43 члена экипажа и 7 рабочих порта.
«Seatiger», либер. Взрыв, пожар, 1979 г. Судно затонуло.
«Altas Titan», либер. Взрыв, пожар, 1979 г. Большие конструктивные разрушения. Ремонт.
«Maria Alejan-dra» Взрыв, пожар, 1980 г. Судно затонуло. Погибли 19 человек.
«Mycene», либер. Взрыв, пожар, 1980 г. Судно затонуло.
«Голден Дел-фин» Взрыв, пожар, 1982 г. Разрушение корпусных конструкций. Ремонт.
«Людвиг Сво- Взрыв, пожар, Разрушение корпусных конструкций.

Следующие руководящие принципы приведены в Главе 8 М’РА 68:
1. Размещение дополнительных вентилей по длине трубы или трубопровода для уменьшения максимального давления, дефлаграции.
2. Предохранительные клапаны должны быть расположены насколько возможно близко к источникам воспламенения.
3. В документе приведены требования к рабочим параметрам предохранительных клапанов и их расположению. Особое внимание обращается на арматурные элементы с повышенной турбулентностью (колени, тройники, запорная арматура).
Основные принципы М4РА 68 оговаривают размещения клапанов, чтобы предотвратить переход дефлаграции к детонации. Разработаны алгоритмы расчета максимального давления, произведенные дефлаграцией для одиночного клапана и нескольких клапанов, базируясь на скоростях потока в системе и скоростях горения [74], [75], [99].
1.2.2 Снижение концентрации окислителя
Один из наиболее широко используемых методов предотвращения дефлаграции и детонации - снижение концентрации окислителя. Рис. 1.2.1 показывает влияние различных инертных газов на пределах
воспламеняемости смесей метан - инертный газ - воздух при 25°С и атмосферном давлении.
Снижение концентрации окислителя может быть достигнуто двумя способами:
1. Дополнительным нагнетанием инертных газов (чаще всего используется азот) и, таким образом, уменьшение концентрации ниже нижнего предела воспламенения.
2. Увеличение доли топлива с целью поднять концентрацию окислителя выше верхнего предела воспламенения.

Вы всегда можете написать нам и мы предоставим оригиналы страниц диссертации для ознакомления

Рекомендуемые диссертации данного раздела