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海洋平台爆炸事故风险分析与防护对策研究

朱锟  
【摘要】:海洋石油工程具有高风险、高投入和高收益的特征,在世界各国的资源利用中都扮演着重要的角色,是对越来越少的陆地油气资源的有效补充。海洋石油平台作为海洋油气资源开采的重要设施,其安全性和可靠性决定着一个国家海洋石油工程的发展。回顾海洋石油工程史上的重大灾难和事故,在造成重大经济损失的同时也造成了严重的环境污染,严重影响了海洋生态环境。 海洋平台长期处于复杂恶劣的海洋环境中,除了受到正常的工作载荷和环境载荷,海洋平台还时常受到火灾、爆炸等风险载荷的作用,随之而来的灾难性事故也不断发生。资料显示,爆炸引发的事故在海洋平台事故中占有很大的比例。英国Piper Alpha采油平台、巴西P-36采油平台、BP公司“深水地平线号”钻井平台,这些海洋中的庞然大物无一不是毁于海洋平台爆炸事故之中。因此,如何有效降低爆炸事故造成的损失是一个十分棘手的问题。 海洋平台爆炸冲击波的破坏力主要体现在对人员和结构造成的损伤上,根据泄漏油气的等效TNT当量可以计算出爆炸发生后的人员伤亡等级和结构物损伤情况,对事故发生后的救援工作有很大的帮助。 在海洋平台爆炸防护措施中,主要采用防爆墙来阻挡爆炸冲击波载荷的传播。防爆墙将海洋平台作业区域和生活区域分隔开来,冲击波超压峰值在经过防爆墙之后破坏力大幅降低,防爆墙有效地保护了生活区域。借助ANSYS有限元分析软件采用瞬态动力学分析方法对不同体积油气爆炸和不同爆心距离爆炸两种情况下防爆墙对爆炸载荷的动态响应规律进行分析,找出防爆墙的薄弱环节,并在设计中加以优化,增强其抗爆能力,提高防爆墙对海洋平台生活区域的防护作用,降低爆炸冲击波的损伤范围。


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