本文關鍵詞：基于3D場景的氯氣儲罐泄漏擴散過程模擬及事故后果評價，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：氯氣是一種劇毒化學品，通常在低溫高壓的條件下以液體狀態(tài)儲存在鋼制儲罐中，由于氯氣儲罐受到腐蝕、外力破壞等諸多原因的破壞，會導致氯氣泄漏，引發(fā)中毒事故，造成人員的傷亡、財產(chǎn)的損失以及環(huán)境的破壞。因此，開展氯氣事故性泄漏過程研究，對于科學預防氯氣泄漏中毒事故的發(fā)生以及指導緊急救災具有重要理論價值和實踐意義。 氯氣的擴散過程比較復雜，大型現(xiàn)場試驗研究雖然能收集到氣體擴散的真實數(shù)據(jù)，但是經(jīng)費支出巨大和可重復性差。經(jīng)驗模型的適用性較窄而且精度不能保證工程上的需要。針對以上問題，本文以氯氣儲罐為研究對象，選用計算流體力學方法結合Fluent軟件開展對氯氣在不同初始條件和影響因素下的數(shù)值模擬研究，為降低氯氣擴散中毒風險提出合理建議。本文主要的研究工作和得到的結論如下： （1）綜述了氯氣泄漏擴散的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和進展，在對比分析了重氣泄漏擴散模型的基礎上對大型試驗研究、實驗室研究和CFD模擬研究三種氯氣泄漏擴散研究方法進行了比較，分析了各研究方法的優(yōu)缺點和適用條件。本文采用CFD數(shù)值模擬方法研究氯氣的泄漏擴散規(guī)律。 （2）根據(jù)化工企業(yè)氯堿車間的實際場景，建立了氯氣儲罐泄漏擴散的3D模型，基于計算流體力學方法，采用Fluent14.0軟件對敞開空間氯氣擴散進行數(shù)值模擬，討論了氯氣風速、泄漏位置、地形等因素對氯氣的泄漏擴散過程的影響規(guī)律。 （3）根據(jù)模擬計算結果、毒性劑量反應指標，以及中毒事故定量計算的方法，劃分出氯氣泄漏擴散后的致死區(qū)、重傷區(qū)、輕傷區(qū)、吸入反應區(qū)等區(qū)域，并以個人風險和社會風險表征風險受體暴露在特定風險場內(nèi)的風險大小，作為判定風險是否能夠被接受的依據(jù)，最后根據(jù)評價指標給出合理的緊急疏散措施和應急救援的建議。
【關鍵詞】：氯氣泄漏 擴散規(guī)律 中毒事故 風險分析 后果評價
【學位授予單位】：重慶科技學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ124.41;TQ086.5
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• 英文摘要6-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 研究背景和意義11-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 氣體泄漏擴散試驗研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.2 氣體泄漏擴散計算模型研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.3 氯氣泄漏事故后果評價研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 研究內(nèi)容18-19
• 1.4 研究思路及技術路線19-20
• 1.4.1 研究思路19
• 1.4.2 技術路線19-20
• 1.5 本章小結20-21
• 2 氯氣泄漏擴散過程21-25
• 2.1 重氣的定義21
• 2.2 毒性氣體擴散相關參數(shù)計算21-24
• 2.2.1 泄漏類型的判斷21-22
• 2.2.2 泄漏速度的計算22-23
• 2.2.3 氣體擴散空間分布濃度的計算23-24
• 2.3 氯氣的性質與擴散過程24
• 2.3.1 氯氣的理化性質24
• 2.3.2 氯氣的擴散過程24
• 2.4 本章小結24-25
• 3 氯氣泄漏擴散數(shù)值模型25-36
• 3.1 CFD 技術簡述25
• 3.2 基本微分方程25-28
• 3.2.1 質量守恒方程27
• 3.2.2 動量守恒方程27
• 3.2.3 能量守恒方程27-28
• 3.2.4 狀態(tài)方程28
• 3.2.5 組分質量守恒方程28
• 3.3 湍流模型的選擇28-30
• 3.4 氯氣泄漏擴散 3D 物理模型的建立30-32
• 3.4.1 模型的建立和計算域的選擇30-31
• 3.4.2 模型網(wǎng)格劃分31-32
• 3.5 氯氣泄漏擴散方程定解條件32-35
• 3.5.1 氯氣擴散計算域和有限體積法控制方程的離散32-34
• 3.5.2 初始條件34
• 3.5.3 邊界條件34
• 3.5.4 進口風速分布34-35
• 3.6 本章小結35-36
• 4 氯氣泄漏擴散數(shù)值模擬及其影響因素分析36-56
• 4.1 不同風速對氯氣泄漏擴散的影響36-43
• 4.2 不同地形對氯氣泄漏擴散的影響43-46
• 4.3 儲罐泄漏位置對氯氣泄漏擴散的影響46-54
• 4.3.1 儲罐頂部泄漏46-49
• 4.3.2 儲罐中部泄漏49-51
• 4.3.3 儲罐底部泄漏51-54
• 4.4 泄放源形式對氯氣泄漏擴散的影響54-55
• 4.5 本章小結55-56
• 5 氯氣泄漏擴散中毒后果評價56-72
• 5.1 氯氣泄漏擴散風險分析56-60
• 5.1.1 氯氣中毒劑量-反應模型57-58
• 5.1.2 個人風險58-59
• 5.1.3 社會風險59-60
• 5.2 氯氣中毒后果評價60-69
• 5.2.1 氯氣泄漏的影響范圍60-65
• 5.2.2 個人風險和社會風險評價65-67
• 5.2.3 應急救援與疏散分析67-69
• 5.3 氯氣儲罐泄漏原因分析及中毒事故預防69-71
• 5.3.1 氯氣儲罐泄漏原因分析69-70
• 5.3.2 氯氣泄漏中毒事故的預防措施70-71
• 5.4 本章小結71-72
• 6 結論與展望72-74
• 6.1 主要結論72
• 6.2 展望72-74
• 參考文獻74-78
• 致謝78-79
• 作者在攻讀學位期間發(fā)表的論著及取得的科研成果79

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉國梁,宣捷,杜可,趙汝敖;重煙羽擴散的風洞模擬實驗研究[J];安全與環(huán)境學報;2004年03期

2 姚仁太,喬清黨,俞學曾,郝宏偉;復雜建筑物近場擴散的風洞模擬[J];輻射防護通訊;2002年03期

3 周波,張國樞;有害物質泄漏擴散的數(shù)值模擬[J];工業(yè)安全與環(huán)保;2005年10期

4 潘旭海;蔣軍成;;泄漏液池動態(tài)蒸發(fā)過程模型研究與分析[J];工業(yè)安全與環(huán)保;2006年04期

5 秦言杰;李竹霞;夏昕;;SAFETI模擬氯氣泄漏事故的參數(shù)選擇及后果模擬[J];工業(yè)安全與環(huán)保;2010年05期

6 宣捷;;大氣污染擴散模擬實驗中的分層流拖曳水槽[J];電力環(huán)境保護;1986年01期

7 國世友;周振偉;劉春生;;用風廓線指數(shù)律模擬風速隨高度變化[J];黑龍江氣象;2008年S1期

8 許紅霞;張金;王林;;液氯罐區(qū)、包裝區(qū)氯氣泄漏處理的技改[J];化學工業(yè)與工程;2011年05期

9 丁信偉,王淑蘭,徐國慶;可燃及毒性氣體泄漏擴散研究綜述[J];化學工業(yè)與工程;1999年02期

10 潘旭海,蔣軍成;危險性物質泄漏事故擴散過程模擬分析[J];中國職業(yè)安全衛(wèi)生管理體系認證;2001年03期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張朝能;高原山區(qū)地形條件下城市重氣泄漏風洞實驗與數(shù)值模擬[D];昆明理工大學;2008年

  本文關鍵詞：基于3D場景的氯氣儲罐泄漏擴散過程模擬及事故后果評價，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：326549