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长管拖车安全泄放装置爆破和疲劳性能研究
| 论文题名： | 长管拖车安全泄放装置爆破和疲劳性能研究 |
| 关键词： | 安全泄放装置;疲劳性能;长管拖车;结构设计 |
| 摘要： | 长管拖车在工业气体的大批量运输上具有独特的优势。长管拖车盛装高压易燃介质，来往于各城市的交通主干道上，介质一旦泄露爆炸将给国家和人民生命财产安全造成不可估量的损失。为了有效降低长管拖车气瓶爆炸的风险，国内外相关标准和法规均规定气瓶需装设安全泄放装置。然而，由于各种复杂因素，安全泄放装置存在提前爆破的风险。目前各标准、法规对安全泄放装置结构和参数的规定不一致；我国现使用的装置结构差异很大；不同装置的爆破和疲劳性能也不尽相同。近几年安全泄放装置多次发生提前破裂，其在复杂情况下的疲劳性能尚未被重点关注。 基于此，本文针对不同结构的安全泄放装置开展了爆破和疲劳实验研究，对标准、法规的规定和装置的结构设计提供了参考；对不同操作工况和损伤工况下爆破片展开疲劳实验研究，对装置的安全使用提出建议。通过实验研究结果，提出了两种新型安全泄放装置。具体研究内容如下： （1）对比分析了长管拖车气瓶用安全泄放装置的相关技术标准，明确了市面上主流厂家产品结构的异同，为进一步研究工作提供基础资料。并针对长管拖车气瓶可能遇到的危险工况进行分析，提出装置可能存在的安全隐患。 （2）搭建了用于长管拖车气瓶安全泄放装置的疲劳实验平台，该实验平台可用于多种类型爆破片、易熔塞及组合泄放装置的疲劳性能测试。 （3）实验研究了常规工况下安全泄放装置的爆破和疲劳性能。通过对比爆破片疲劳实验和静压爆破实验结果，发现二者的破坏位置不同，失效形式不同。爆破片的边缘位置作为应力集中区域，在交变载荷下疲劳损伤不断累积从而导致破坏失效。爆破片压环圆角越小，边缘位置应力强度越大，疲劳寿命越低。通过对比分析各安全泄放装置的爆破及疲劳实验结果，指出目前存在的安全隐患，结合相关标准和法规对其安全使用提出建议。 （4）实验研究了操作工况对安全泄放装置疲劳性能的影响。发现循环压力的增大会使爆破片的寿命显著降低，减小升、降压速率和增长峰压持续时间均会使爆破片的疲劳寿命有所提高。 （5）实验研究了损伤工况下爆破片的爆破及疲劳性能。发现挤压损伤对爆破片的爆破压力没有明显影响，但可使爆破片的疲劳寿命显著下降；损伤端越圆钝，损伤程度越大，疲劳寿命降低越明显。划伤损伤会使爆破片的疲劳寿命显著降低。（6）基于目前长管拖车气瓶安全泄放装置的不足，提出了两种新型安全泄放装置，分别为易熔爆破片装置和双爆破片超压泄放装置。在一定程度上改善了目前的安全泄放装置的不足，大大提高了装置的安全性。 |
| 作者： | 孙萌雪 |
| 专业： | 安全工程 |
| 导师： | 喻健良 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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