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化工容器的超压泄放是现代化工生产中一个重要的安全问题,容器超压如果得不到及时的解决,将会引发爆炸,造成巨大的损失。因此,研究如何使超压容器得到及时安全的泄放对于国家财产和人民生命安全具有重大的意义。 由于引起容器超压的原因很多,而且超压过程也十分复杂,所以该问题仍未得到完全彻底的解决。西方发达国家在这方面的研究处于领先的地位,许多权威的组织(如美国石油协会,美国机械工程师协会,国际标准化组织,美国国家防火协会等)都针对此问题的不同方面提出了解决方案。 本文的工作主要对物理超压,可燃气体与空气混合物燃爆超压和可燃粉尘与空气混合物燃爆超压的泄放进行研究,建立一个使用范围广泛,操作方便,设计精度高的化工容器超压泄放的计算机设计系统。 以设计程序为目的,论文着重从设计方法和设计模型等方面,对现有的研究成果进行了分析和评述。从能量和质量方程出发,运用流体力学知识分析了影响泄放系数C_d的两个因素,并给出了泄放系数的简便计算公式。 在分析比较了几种物理超压泄放设计标准的基础上确定采用API520标准进行设计编程;通过探讨适用于可燃物质燃爆超压泄放设计的NFPA68标准推荐的设计方法,分析了这种设计方法的优缺点,确定以NFPA68-94为依据进行设计编程。 采用Visual Basic6.0语言编制的设计软件,具有人机对话界面友好,操作界面可视化,使用方便等优点。程序中应用Access2000建立的大量的物质物理性质关系数据库,减少了用户的数据输入量,避免了手工查寻设计图表的麻烦,充分实现了计算机的自动化功能。采用可视化DAO技术实现了程序与数据库的连接并且允许用户更新数据库,增强了程序的可扩充性能。超压泄放设计系统程序完成后经过算例的考核,平均设计误差可以达到6%左右。 程序可以自动完成以下几方面的设计计算: ①盛装蒸汽类物质的容器的超压泄放; ②盛装压缩气体的容器的超压泄放; ③盛装液化气体的容器的超压泄放; ④盛装液态物质的容器的超压泄放; ⑤盛装两相混合物质的容器的超压泄放; 化工容器超压泄放系统的设计与研究 ③盛装可燃气体的低强度容器八Pk0.olMPap)的燃烧爆炸泄放; ①盛装可燃气体的高强度容器0Pk0.ZWM)的燃烧爆炸泄放; ③盛装可燃粉尘的低强度容器八门<0.01MPap)的燃烧爆炸泄放; ③盛装可溯尘的高强度容器0门州。ZMPM)的鹏爆炸泄放; 蛔盛装可燃物质的细长容器的燃烧爆炸泄放;