随着我国能源结构的调整,液化天然气(LNG)在生产生活中的所占的比重日益增加,但是随之而来也出现了许多LNG泄漏爆炸事故,造成巨大的人员伤亡与财产损失。本文研究LNG接收站码头弱受限空间及调压站封闭空间内LNG泄漏爆炸事故后果,并设计新型吸能型防爆墙,开展小尺度防爆墙爆炸实验研究,通过数值模拟研究其防爆效果。本论文选题依托于建筑消防工程技术公安部重点实验室开放课题:城市LNG场站泄漏事件处置及事故升级防控技术的关键问题研究、中国石油大学(华东)自主创新科研计划项目:城市LNG场站泄漏事件处置及事故升级防控技术的关键问题研究,主要开展以下几个方面的研究:1、受限空间LNG泄漏、扩散与爆炸数值模拟研究选取LNG接收站码头及调压站为对象,利用FLACS软件建立有限元模型,模拟不同风速下气体泄漏扩散情况,获取可燃蒸气云及探测器可检测蒸气云扩散范围;模拟分析LNG接收站码头不同蒸气云浓度、不同点火高度、不同拥塞度对爆炸后果的影响,获得爆炸超压场及温度场;模拟调压站不同蒸气云浓度爆炸后果,与LNG接收站码头爆炸结果进行对比,为防爆墙设计提供超压数据。2、吸能型防爆墙设计依据金属薄壁结构所具有的良好吸能特性,设计以三明治结构为主体的金属薄壁结构防爆墙。防爆墙分为面板与夹心两部分,其中夹心部分为金属薄壁结构,上下面板采用同一厚度的金属板制成。防爆墙设计分别从夹心结构、夹心胞体壁厚、胞体承载方向、防爆墙材料四个方面考虑,为ANSYS有限元建模提供相应尺寸及材料参数。3、小尺度受限空间防爆墙爆炸实验设计加工正四边形夹心和正六边形夹心防爆墙试件,建立爆炸超压数据采集系统及防爆墙应力数据采集系统,开展小尺度防爆墙爆炸实验。爆炸实验采用油气为气体爆炸介质,实验箱为全封闭空间,通过电火花点火引爆油气,采集不同爆炸冲击波下防爆墙试件背部应变变化,最终获得防爆墙背部应力变化,得到两种试件在不同爆炸超压下的应力变化规律。4、吸能型防爆墙数值模拟研究利用ANSYS17.0建立防爆墙有限元模型,并进行边界条件约束、载荷施加等前处理操作,导出关键字文件,递交LS-DYNA求解;依据实验得到的爆炸超压峰值,进行防爆墙模拟分析,将后面板应力变化与爆炸实验得到的结果进行对比,验证了数值模拟结果的精度与可靠性;模拟不同承载方向、不同夹心结构、不同胞体厚度、不同材料防爆墙在爆炸冲击波下的动力响应过程,分析防爆墙的变形情况与应力分布,证明该种类防爆墙具有较好的防爆性能;对0.1mm胞体厚度的正六边形夹心防爆墙进行最大承载能力研究,结果得到该防爆墙最大可以承受1.5Mpa超压。