液氯储罐泄漏扩散事故数值模拟计算

以某化工厂的液氯储罐泄漏扩散事故为背景,根据氯气的毒理性质以及事故当日的环境条件,利用有害大气空中定位软件（ALOHA）重气扩散模型对该事故发生的多种场景进行模拟,计算液氟泄漏最大平均持续泄漏速率和泄漏时间,定量得出事故的危害范围,分析敏感点浓度、人体接触剂量随时间的变化以及对影响区域中户内外人员造成的伤害程度,由此可将事故危害划分为不同的红色、橙色和黄色应急救援区域,提高应急救援和人员疏散的安全性和准确性。模拟结果表明,发生2cm及以上孔径破裂或穿孔泄漏,其下风向4km处户内、户外最大浓度都超过ERPG-2浓度水平,该影响区内人员都应紧急撤离。     

输气站场脱硫装置H2S泄漏扩散规律及后果研究

为定量分析不同工况条件下H₂S泄漏扩散的影响规律,在分析H₂S气体危险性的基础上,采用DNV PHAST软件模拟不同泄漏孔径、扩散时间和气象条件对浓度分布的影响,进而考察毒性、喷射火和蒸气云爆炸带来的危险后果。结果表明,泄漏孔径和扩散时间与下风距离、云团宽度和云团高度等参数呈正比,大气稳定度越低、风速越大,越有利于气体扩散;H₂S的主要危害为中毒,其引发室外致死率为0.1%、1%、10%和99%时的下风距离分别为652.6 m、574.7 m、482.1 m、216.7 m。研究结果可为有毒气体的泄漏风险防控提供实际参考。     

LNG槽车瞬态泄漏特性及事故后果研究

我国每年危化品道路运输量占总货运量的30%以上,运输安全事故发生率居高不下。通过构建槽车泄漏事故,针对液相泄漏经典模型对于瞬态研究的局限性,结合罐内气体状态方程和复合积分法改进泄漏模型,研究了卧罐泄漏速率与时间耦合关系。结果表明,泄漏速率随时间推移呈二阶指数衰减关系,利用泄漏速率函数与时间叠加修正高斯模型,将修正后的关系运用到火灾爆炸事故后果计算中,得出泄漏最远距离为37.5 m,喷射火和沸腾液体扩展蒸汽爆炸(Boiling Liquid Expand Vapor Explosion, BLEVE)分别造成15和298 m内人员致死率达37%,蒸气云爆炸15 m内人员致死率为1%。利用Fluent和Aloha模型验证了模型精度,可为危险液体储罐泄漏定量风险评价和突发事件事前预判提供理论依据。     

泄漏气体扩散模型的研究与应用

通过对泄漏源模式及泄漏影响因素的分析,以湍流扩散微分方程为基础,对泄漏气体扩散行为模型化,得到有界和无界的烟团和烟羽模型,并进行了实例分析。扩散模式的研究可以确定事故影响范围、危害程度,为事故应急救援,人员撤离等提供参考。     

复杂地形天然气净化厂脱硫装置泄漏事故模拟及危害评价

脱硫装置泄漏导致的含硫天然气大量释放和致命H2S扩散,是天然气净化厂安全生产的严重威胁。通过分析含硫天然气泄漏和大气扩散条件,确定导致重大人员死亡后果的脱硫装置泄漏事故场景。基于湍流大涡模拟理论,对复杂地形H2S扩散进行数值模拟,确定峰值影响时间、危害区域分布及地形影响作用。采用急性中毒剂量-反应模型分析H2S累积毒害和死亡百分比,确定致死区域的最大距离、下风向偏转方向、最大宽度和区域面积。以某山区天然气净化厂为例进行评价,分析表明厂区整体和临近道路区域内死亡风险很高,但事故不会导致周边居民区和高速公路人员的重大死亡。根据事故特点,推荐制定应急计划区域、采取就地庇护和实施优先救助的应急救援策略。     

运输过程中液氨泄漏后果分析及评价研究

选取液氨作为研究对象,在考虑泄漏源的位置、形状大小、运输介质运行状态、风速、大气状况等因素对事故后果的影响,选择适当的事故后果计算模型,并以车辆运行中最常见的连续泄漏事故和瞬间大范围泄漏后的火灾爆炸事故设定事故情景,运用高斯烟羽、烟团模型进行液氨泄漏后果分析,运用蒸气云爆炸模型进行爆炸伤害后果分析。分析车辆运行过程中车辆运行状态、泄漏时间、运行速度等因素对事故后果的影响,采用MAPLE数学计算软件确定中毒和爆炸伤害范围,为制定运输过程中液氨泄漏事故应急预案,指导事故现场人员采取必要的安全防护和进行合理的紧急疏散提供理论依据。     

大型LNG储罐连续泄漏扩散过程影响因素的分析

考虑接收站内大型液化天然气（LNG）储罐泄漏射流、液池蒸发、气云扩散3个过程的特点,结合相平衡原理和气体连续扩散高斯模型,采用欧拉多相流模型进行数值模拟,并开展风速、泄漏速率和地面粗糙度对其影响的研究。结果表明：大型LNG储罐连续泄漏气云扩散过程按泄漏扩散的形态可分为重气扩散（气云受热）、被动扩散、稀释消散3个阶段;在LNG储罐背风面泄漏口附近形成24m区域内的回流和大尺度漩涡,该区域的风速减小了70%~80%;随着风速增加,甲烷浓度0.5LFL水平扩散距离在3个阶段分别减小了20%,增大了50%,减小了23%,且甲烷浓度为0.5LFL的水平扩散最远距离和液池扩展长度均随风速的增加而减小;随着泄漏速率的增加,射流长度、池长和池径均有所增加,甲烷浓度0.5LFL水平扩散距离在3个阶段分别增加了42m、33m和45m;随着地面粗糙度的增加,池径和池长均减小,气云前端扩散面高度分别增加了15.5m、25m和16m。另外,通过研究风速、泄漏速率、地面粗糙度3个因素对LNG气云扩散的影响,确定LNG气云扩散水平方向和高度方向上的敏感影响因素。     

基于MATLAB软件的液氨储罐泄漏扩散模拟

为有效控制和降低液氨储罐事故后果，以某液氨储罐为研究对象。基于MATLAB软件，首先运用两相流泄漏模型计算该储罐泄漏速率，再结合液氨理化特性、风速以及大气稳定度等气象条件，运用高斯烟羽扩散模型对其泄漏扩散范围进行模拟研究，确定其不同条件下泄漏扩散范围，为涉氨企业安全管理和事故应急提供了一定的参考意义。     

硫磺装置酸性气泄漏事故影响因素研究

针对石化厂区硫磺回收装置酸性气泄漏事故进行了模拟分析,选用CFD软件FLACS,模拟了不同因素对酸性气泄漏事故后果的影响。结果表明:泄漏方向对扩散影响最为显著,与泄漏方向垂直向上相比,泄漏方向水平于地面的扩散浓度明显增高,事故后果更加严重,且气云核心更加接近泄漏源;风速越快,扩散速度越快,其与风速成近似比例关系;泄漏高度越高,硫化氢气云在地表沉积的区域越远,这对气体检测仪的布置有所影响;泄漏孔径主要影响扩散浓度,其与泄漏孔面积成近似比例关系。该结果对情景构建工作中最坏事故场景的确定以及企业的事故应急疏散具有一定的指导意义。     

环氧乙烷反应器泄漏实时监测预警模型构建方法及应用

环氧乙烷是一种易燃易爆有毒致癌物,一旦发生泄漏,将造成严重后果。应用实时连续监测预警系统是防控环氧乙烷泄漏着火爆炸的有效手段。常用的气体泄漏后果模拟软件仅能完成单点离线预测,其模型预测结果很难应用于连续监测预警。多参数耦合关系的辨识及其影响效应的定量计算准确性是泄漏监测预警的难点。本文提出环氧乙烷反应器泄漏实时监测预警模型构建方法,确定化工过程实际生产中参数变化范围,基于UDM模型多参数进行正交试验模拟计算环氧乙烷反应器泄漏后扩散、着火、爆炸等事故后果;基于事故后果信息进行压力、温度、泄漏口径、泄漏高度及环境变化等多因素的关联分析,确定影响事故后果的主要影响因素为泄漏口径与泄漏高度;基于主要影响因素的不同事故后果信息数据回归拟合事故后果的定量预测模型;根据泄漏实际工况的多种工艺参数,利用定量预测模型计算事故后果,利用PHAST软件对连续监测预警模型的结果进行对比验证。结果表明该模型与PHAST计算结果基本一致,误差在允许范围内,可用于定量实时连续预测计算。最后,本文依据该方法和实时监测预警模型构建实时连续监测预警系统,根据实际生产过程实时变化进行多参数渠道采集,实现泄漏风险实时连续监测预警,进而为事故预警和应急救援提供技术依据。     

不同气象条件下液氨储罐泄漏扩散伤害范围预测研究

为研究不同气象条件下液氨储罐泄漏伤害范围,有效控制和降低事故的后果,以渭南某化工企业液氨储罐为研究对象,对其不同气象条件下泄漏的扩散规律进行仿真模拟和数值分析。首先运用MATLAB模拟软件,采用高斯羽流模型,确定不同条件下液氨储罐的泄漏扩散危险区域。然后采用Origin软件,对不同气象条件下泄漏扩散造成的最远伤害距离进行拟合预测。     

氯碱企业氯气中毒事故的分析与预防

分析了氯碱企业发生氯气中毒事故的原因,并针对氯气外泄后影响扩散的因素和扩散后果进行了分析,提出了氯气中毒事故的预防措施。     

液氨储罐事故后果模型分析及技术改造思路

采用危险化学品重大危险源安全评价方法,通过定量计算判断并确定液氨罐区属于三级重大危险源. 根据液氨储罐泄漏可能造成的典型事故后果,建立蒸气云爆炸模型,计算的蒸气云爆炸可能造成的死亡半径为4.18 m、重伤半径为16.04 m、轻伤半径为31.19 m及安全防护距离为100.4 m. 通过建立有毒有害物质泄漏扩散模型,结合气象条件模拟泄漏扩散场景,进行定量分析计算,得出下风向中毒距离为312.01 m、横风向中毒距离为72.01 m及中毒区域面积为16291.70 m2. 出于提升液氨储罐本质安全水平的考虑,结合最新的危险化学品重大危险源储罐安全标准和规范的要求,对液氨储罐提出技术改造思路,具体措施包括加装外贴式液位计、温度计和压力变送器;气、液两相管道增加自控阀,设置高低位液位报警连锁装置及有毒气体报警仪;增设自控启动应急喷雾吸收系统;储罐区增加视频监控;完善风向标、洗眼器及静电释放器等,并完成了技术改造工作.     

液氯储罐泄漏扩散危险区域预测

为研究城市内化工企业有毒物质泄漏事故对周围居民的影响及伤害范围,以咸阳某化工公司液氯储罐为研究对象,通过运用高斯羽流模型以及MATLAB仿真模拟软件,确定其泄漏扩散的影响因素和危险区域。     

LNG垂直喷射源连续泄漏扩散的模拟

对液化天然气(LNG)扩散的物理过程进行了理论分析。针对垂直喷射源连续泄漏扩散特点,将液化天然气扩散过程分为重气扩散与被动扩散两个阶段。结合烟羽抬升计算,在两个阶段分别采用SLAB稳态烟羽模型与高斯烟羽模型,建立了液化天然气扩散过程数学模型。研究了垂直喷射源泄漏形式和不同环境条件下的扩散情形。对液化天然气泄漏后混合云团扩散形成的浓度场、温度场和其他特征参数进行了模拟。得到重气扩散阶段随下风向距离增大,扩散云团高度、宽度、温度、密度、云团中液化天然气蒸气含量、水含量的变化规律,被动扩散阶段云团中液化天然气质量分数的变化情况。可以为事故危害范围的测定、事故后人员的疏通和补救工作的指导提供帮助。     

液氯储罐泄漏事故后果评价

针对某化工企业液氯储罐泄漏环境风险事故进行后果计算及预测。通过对液氯储罐泄露源强计算及风险事故后果计算,预测出液氯储罐泄漏事故发生后对周围环境的影响,确定了半致死浓度范围和应急撤离半径。     

LNG储罐泄漏的关键因素研究

LNG储罐是液化天然气储运过程中的重要设备,其安全问题尤为重要。以bow-tie方法为基础,对LNG储罐泄漏这一灾害进行详细分析。通过分析,得到LNG储罐泄漏的详细原因以及可能发生的事故后果并且在概率未知的前提下利用灰色关联度方法找出导致事故发生的关键原因,从而有针对性的采取预防措施,在本质上防止泄漏事故的发生进而避免其造成更严重的后果。     

Numerical study on effects of the cofferdam area in liquefied natural gas storage tank on the leakage and diffusion characteristics of natural gas

The leakage and diffusion characteristics of natural gas were investigated in the condition of the leakage of liquefied natural gas (LNG) in the storage tank. Fluent was adopted to simulate the process in a series of three-dimension unsteady state calculations. The effects of different heights of the cofferdam (1.0 m, 2.0 m and 3.0 m), wind directions, ambient temperature, leakage location, leakage volume on the diffusion process of natural gas were investigated. The diffusion characteristics of the natural gas clouds over cofferdam were found. Under windless condition, when the gas clouds met, the gas clouds rose due to the collision, which made them easier to cross the cofferdam and spread out. The higher the ambient temperature was, the higher the gas concentration around the cofferdam was, and the smaller the gas concentration difference was. When the leakage occurred, the higher cofferdam was more beneficial to delay the outward diffusion of gas clouds. However, when the leakage stopped, the higher cofferdam went against the dissipation of gas clouds. Under windy condition, the time to form stable leakage flow field was faster than that of windless, and the lower cofferdam further reduced this time. Therefore, considering the effect of barrier and dissipation, it was suggested that the rational height of cofferdam should be designed in the range of 1.0 m to 2.0 m. In case of emergency, the leakage of gas should be deduced reasonably by combining the measurement of gas concentration with the rolling of gas clouds. When windless, the leakage area should be entered between the overflows of gas clouds.