本文關(guān)鍵詞： 氨氣 泄漏模式 數(shù)值模擬 應(yīng)急響應(yīng)　出處：《中國地質(zhì)大學(xué)（北京）》2013年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)“十二五”規(guī)劃的實施，石油化工行業(yè)的發(fā)展勢頭迅猛，但是在該行業(yè)中所生產(chǎn)和儲存的氨氣存在著發(fā)生重大事故的可能性。氨氣由于儲存容器及其運(yùn)輸管道、閥門的意外破損、爆裂將會產(chǎn)生泄漏，如果未能即時采取措施，則可能引起重大的火災(zāi)、爆炸或中毒事故。氨氣屬于易燃易爆危險性化學(xué)氣體，在發(fā)生泄漏后，將會嚴(yán)重危害到人民的生命和財產(chǎn)安全，會造成巨大的不可挽回的損失。發(fā)生氨氣泄漏后可以通過氨氣監(jiān)測探頭的合理使用和布置在發(fā)生泄漏的早期進(jìn)行預(yù)警監(jiān)測并采取相應(yīng)的應(yīng)急措施。及時可靠地監(jiān)測空氣中氨氣的濃度和擴(kuò)散范圍，對于采取正確的應(yīng)急響應(yīng)措施，減少因泄漏引發(fā)的事故，避免重大財產(chǎn)損失和人員傷亡有著及其重要的意義。 本文詳細(xì)的總結(jié)了計算流體力學(xué)軟件的發(fā)展、軟件所涉及的基本原理以及現(xiàn)今通用的CFD軟件的不同特點，并闡述了選擇Fluent的原因，詳細(xì)系統(tǒng)地總結(jié)了該軟件各不同模塊的特點、其相對于其他CFD軟件的優(yōu)點及其不同的應(yīng)用領(lǐng)域，最后闡述了其計算分析的具體過程。 通過對泄漏事故的統(tǒng)計分析，總結(jié)得到危險化學(xué)氣體泄漏事故的發(fā)生機(jī)理，并對現(xiàn)在較為通用的四種模型進(jìn)行了比較，選擇了高斯模型(Gaussian Plume/PuffModel)作為本文所研究的液氨儲罐泄漏事故的數(shù)學(xué)模型，為下一步在Fluent軟件中模擬液氨儲罐謝樓樓事故奠定了理論基礎(chǔ)。 本文通過氨氣泄漏擴(kuò)散以及在不同風(fēng)速條件下的數(shù)值模擬得出，由于氨氣密度小于空氣密度，在垂直地面方向空氣浮力對氨氣的泄漏起主要的動力作用，泄漏氨氣所形成的氣云在空氣浮力和初始動量的作用下，向斜上方運(yùn)動；在泄漏后在較小的風(fēng)速范圍內(nèi)大氣流動對泄漏氨氣主要起輸送作用，在較大的風(fēng)速范圍內(nèi)大氣流動對泄漏氨氣主要起稀釋作用。 本文根據(jù)Fluent軟件的模擬結(jié)果及現(xiàn)場實際情況，提出了氨氣探測器安裝位置的三點建議，劃定了泄漏事故發(fā)生后的危險警戒區(qū)域，并在上述分析的基礎(chǔ)上提出了氨氣泄漏事故救援的具體處置措施以及氨氣泄漏的防控措施。
[Abstract]:With the implementation of the 12th Five-Year Plan of China's economy, the petrochemical industry is developing rapidly. But the ammonia gas produced and stored in the industry has the possibility of serious accidents. Ammonia gas due to storage containers and transportation pipeline, valve damage, burst will cause leakage. Failure to take immediate action may lead to major fire, explosion or poisoning accidents. Ammonia is a flammable and explosive dangerous chemical gas that occurs after leakage. Will seriously endanger the people's lives and property security. After ammonia leakage, the reasonable use of ammonia gas monitoring probe and arrangement in the early stage of leakage, early warning monitoring and taking appropriate emergency measures, timely and reliable monitoring. The concentration and diffusion range of ammonia in air were measured. It is of great significance to take the correct emergency response measures to reduce the accidents caused by the leakage and to avoid the heavy property losses and casualties. This paper summarizes the development of computational fluid dynamics software, the basic principles involved in the software and the different characteristics of the current CFD software, and explains the reasons for choosing Fluent. In this paper, the characteristics of different modules of this software are summarized in detail. Compared with other CFD software, its advantages and different application fields are summarized in detail. At last, the concrete process of its calculation and analysis is described. Through the statistical analysis of the leakage accident, the mechanism of dangerous chemical gas leakage accident is summarized, and the four models are compared. The Gao Si model Gaussian plug / PuffModel is selected as the mathematical model of the leakage accident of liquid ammonia tank studied in this paper. It lays a theoretical foundation for simulating the failure of liquid ammonia storage tank in the next step in Fluent software. In this paper, through ammonia leakage diffusion and numerical simulation under different wind speed conditions, it is concluded that because ammonia gas density is less than air density, air buoyancy in vertical direction plays a major dynamic role in ammonia leakage. The gas cloud formed by ammonia leakage moves over the syncline under the action of air buoyancy and initial momentum. After the leakage, the atmospheric flow plays a major role in transporting ammonia leakage in a small wind speed range, and in a larger wind speed range, the atmospheric flow plays a major role in diluting the leaking ammonia gas. According to the simulation results of Fluent software and the actual situation on the spot, this paper puts forward three suggestions on the installation position of ammonia detector, and delineates the danger warning area after the leakage accident. On the basis of the above analysis, the concrete disposal measures of ammonia leakage accident rescue and the prevention and control measures of ammonia leakage are put forward.
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TQ086

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1459994