摘要：罐区多米诺事故危害性极大，火灾热辐射是引发多米诺事故的主要因素之一，而储罐受火后的失效现象是一种十分依赖时间的过程，因此准确预测储罐的失效时间对火灾多米诺效应的定量分析具有重要意义。鉴于目前对球形储罐的研究存在一定局限性，本文采用Ansys Workbench建立热流固耦合模型，对火灾环境下LPG球罐的热响应行为进行数值模拟，建立热辐射强度与充装率两种因素影响下的失效时间预测模型。结果表明：球罐受火后的失效行为是内部压力急剧增大和高温情况下材料强度性能退化两方面共同作用的结果；火灾多米诺事故场景下球罐的支柱最先倒塌失效，球壳次之，且球壳应力最大点位于与支柱连接处；充装率一定时，球罐接收的热辐射强度越大，失效时间越短；热辐射强度一定时，充装率越大，失效时间越短。
文章目录
1 火灾环境下LPG球罐数值模拟
1.1 球罐热响应过程分析
1.2 火灾场景模拟
1.2.1 火灾场景构建
1.2.2 网格独立性验证
1.2.3 目标储罐接收的热辐射强度
1.3 LPG球罐有限元模拟
1.3.1 模拟工况设置
1.3.2 几何建模和网格划分
1.3.3 介质和罐壁的材料参数设置
1.3.4 边界条件与求解设置
2 模拟结果及分析
2.1 介质温度及压力响应
2.1.1 介质温度响应结果
2.1.2 介质压力响应结果
2.2 球罐温度分布
2.3 球罐应力及变形分析
2.3.1 球罐应力分布
2.3.2 球罐变形分析
3 失效时间的判定及拟合
3.1 失效时间的判定准则
