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。 本文的工作主要对物理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物理超压泄放的计算机设计系统。本文主要工作如下: 1、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。探讨了用两相流模型求解泄放面积的方法和适用范围,对比了API520和DIERS中给出的两相流模型计算方法的特点。 2、在分析比较了API520、IS06718和GB567物理超压泄放设计标准的基础上确定单相流采用API520标准进行设计编程,两相流采用DIERS标准进行设计编程。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建立的临界参数数据库、液体和气体性质数据库等关系数据库,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。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。 3、程序可以对物理超压的泄放量、泄放面积和泄放口径进行计算。程序可以自动完成以下几方面的设计计算:盛装蒸气类物质的容器的超压泄放;盛装压缩气体的容器的超压泄放;盛装液化气体的容器的超压泄放;盛装液态物质的容器的超压泄放;盛装两相混合物质的容器的超压泄放。 4、压力泄放系统的方案设计对石油化工厂中的安全生产是至关重要的。本文方案设计阶段由下列的步骤所组成:首先,决定是否使用压力泄放装置,如果需要该程序会自动确定压力泄放装置的类型,即安全阀或爆破片。而后根据具体的情况自动选择泄放装置的型式。本程序中提供了5种型式的安全阀和8种型式的爆破片,可供用户自动选取,并给出计算结果和示意图。 5、超压泄放设计系统程序完成后经过算例的考核,平均设计误差为6%左右。为工程设计人员提供设计依据。