本文關(guān)鍵詞： 數(shù)值模擬 氨氣 泄漏擴(kuò)散 儲(chǔ)罐 應(yīng)急管理　出處：《天津理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：氨作為工業(yè)生產(chǎn)原料或最終產(chǎn)物,越來(lái)越多地出現(xiàn)在人們的視野里,但由于管理上的疏漏,員工的誤操作,以及外部不可抗拒因素,會(huì)造成氨氣的泄漏擴(kuò)散。氨氣在正常條件下具有易燃、易爆,中毒等危險(xiǎn)性質(zhì),一旦發(fā)生事故,后果嚴(yán)重。為了驗(yàn)證數(shù)值模擬的正確性,本文基于CFD軟件FLUENT平臺(tái),建立氣體泄漏擴(kuò)散三維數(shù)值模型,分析了CO2泄漏擴(kuò)散過(guò)程,對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬結(jié)果,瞬時(shí)濃度分布與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果吻合較好。在此基礎(chǔ)上考察了風(fēng)速、泄漏位置、泄漏方向等因素對(duì)泄漏擴(kuò)散過(guò)程的影響。風(fēng)對(duì)泄漏氣體具有稀釋和輸運(yùn)作用,在風(fēng)的作用下,氣體向下風(fēng)向擴(kuò)散,隨著風(fēng)速的增大,氣體的濃度逐漸減小,危險(xiǎn)性也隨之減小。隨著風(fēng)速的增大,在水平方向上的泄漏對(duì)氣體擴(kuò)散區(qū)域的影響會(huì)減弱。垂直方向泄漏時(shí),在重力作用下,氣體向地面沉積,近地面處氣體濃度較大,而水平方向泄漏,氣體分布較為均勻,氣體濃度較小,在垂直面上的泄漏危險(xiǎn)性較之水平方向泄漏時(shí)高。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)場(chǎng)所的氣象條件以及氨氣儲(chǔ)罐的布置情況,模擬了氨氣泄漏擴(kuò)散的過(guò)程,繪制不同時(shí)刻氨氣的濃度區(qū)域圖,估算不同條件下,氣體泄漏的影響范圍,模擬結(jié)果顯示,在靜風(fēng)條件下,儲(chǔ)罐發(fā)生小孔泄漏,泄漏速度很大,泄漏氣體會(huì)沿著射流方向迅速?lài)姵?并以射流線為對(duì)稱(chēng)軸,均勻向周?chē)鷶U(kuò)散,逐漸充滿(mǎn)整個(gè)區(qū)域。當(dāng)泄漏方向與風(fēng)向相同時(shí),上風(fēng)向區(qū)域的氣體濃度較高,屬于重度危害區(qū)域;當(dāng)泄漏口垂直于風(fēng)向時(shí),警戒區(qū)應(yīng)設(shè)置在儲(chǔ)罐東南方位上,距離泄漏口30m的范圍內(nèi)是高濃度危險(xiǎn)區(qū),屬于重度危害區(qū)域,在下風(fēng)向80-120m的區(qū)域范圍內(nèi),隨著與泄漏口距離的減小,氣體的濃度有所減小,屬中度危險(xiǎn)區(qū)。當(dāng)泄漏方向與風(fēng)向相同時(shí),下風(fēng)向80-120m的區(qū)域,屬于中度危險(xiǎn)區(qū)。在靜風(fēng)條件下,不利于危險(xiǎn)氣體的擴(kuò)散,危險(xiǎn)氣體擴(kuò)散區(qū)域較大,應(yīng)加強(qiáng)防范。廠區(qū)建設(shè)應(yīng)選擇在全年最小頻率風(fēng)向上風(fēng)側(cè),廠區(qū)布置應(yīng)當(dāng)將風(fēng)險(xiǎn)較小的區(qū)域設(shè)置在風(fēng)險(xiǎn)較大區(qū)域的上風(fēng)側(cè),泄漏源應(yīng)建造在辦公樓、員工宿舍和控制室等建筑的常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè),同時(shí)要避開(kāi)可能點(diǎn)火源的下風(fēng)側(cè)。采用ICI蒙德法對(duì)廠區(qū)內(nèi)的氨氣儲(chǔ)罐區(qū)進(jìn)行危險(xiǎn)性分析,得出工廠采取補(bǔ)償措施前單元的毒性指標(biāo)為“高”,主毒性指標(biāo)為“非常高”,爆炸指標(biāo)為“高”,氣體爆炸指標(biāo)為“中等”,全體危險(xiǎn)性為“中等”,氨氣儲(chǔ)罐區(qū)固有爆炸和中毒危險(xiǎn)性較大。采取補(bǔ)償措施后,爆炸指標(biāo)從“高”降到“低”,全體危險(xiǎn)性評(píng)分從“中等”降到“緩和”。評(píng)價(jià)單元的全體危險(xiǎn)性指標(biāo)處于“緩和”的狀態(tài),但單元的毒性指標(biāo)、氣體爆炸指標(biāo)較高,仍需要采取有效的管理措施,制定完善的事故應(yīng)急預(yù)案,降低各個(gè)環(huán)節(jié)的危險(xiǎn)性系數(shù),從而降低評(píng)價(jià)單元的毒性及氣體爆炸指標(biāo),減少事故造成的危害和損失。根據(jù)各類(lèi)災(zāi)害事件的性質(zhì)、嚴(yán)重程度、可控性和影響范圍等因素,將突發(fā)災(zāi)害事故分成四級(jí):一級(jí)(特別重大)、二級(jí)(重大)、三級(jí)(較大)、和四級(jí)(一般)。針對(duì)應(yīng)急管理的四個(gè)階段,即預(yù)防、準(zhǔn)備、響應(yīng)、恢復(fù)階段,制定相應(yīng)的應(yīng)急措施,指導(dǎo)事故發(fā)生后的應(yīng)急工作,為提高企業(yè)危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏事故的應(yīng)急救援水平提供了意見(jiàn)。
[Abstract]:In order to verify the correctness of numerical simulation , the gas concentration in the horizontal direction is more uniform and the gas concentration is small . When the leakage direction is perpendicular to the wind direction , the warning area shall be arranged in the southeast direction of the storage tank . It is a high - concentration dangerous area within the range of 30m from the leakage port . The area of the lower wind direction of 80 - 120m belongs to the moderate dangerous area . When the leakage direction is the same as the wind direction , the area of the lower wind direction of 80 - 120m belongs to the moderate dangerous area . When the leakage direction is the same as the wind direction , the area of the lower wind direction of 80 - 120m belongs to the moderate dangerous area . When the leakage direction is the same as the wind direction , the area of the lower wind direction of 80 - 120m belongs to the moderate dangerous area . When the leakage direction is the same as the wind direction , the area of the lower wind direction of 80 - 120m belongs to the moderate dangerous area . According to the nature , severity , controllability and influence scope of all kinds of disaster events , it is necessary to take effective management measures to reduce the toxicity and gas explosion indexes of the evaluation unit and reduce the damage and loss caused by accidents . According to the nature , severity , controllability and influence scope of various disaster events , the corresponding emergency measures are formulated to guide the emergency work after the accident , so as to provide advice for the improvement of the emergency rescue level of the leakage accident of dangerous chemicals in the enterprise .

【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TQ086.5

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本文編號(hào)：1506843