本文關(guān)鍵詞： SLAB 重氣 擴(kuò)散模型 參數(shù)優(yōu)化 臨港經(jīng)濟(jì)區(qū)　出處：《天津科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：重氣指常溫下為氣態(tài),且密度或氣團(tuán)密度比空氣大的化學(xué)物質(zhì),廣泛存在于化工行業(yè)的各個環(huán)節(jié)�；@區(qū)是各類重質(zhì)氣體較為集中的區(qū)域,存在較高的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)隱患。由于此類物質(zhì)的密度較大,泄漏后擴(kuò)散的過程較為復(fù)雜,且危害性更大。傳統(tǒng)的大氣擴(kuò)散模型無法模擬其重力沉降的過程,應(yīng)使用適用性更強(qiáng)的模型來完成這項(xiàng)任務(wù)。本文在分析SLAB模型計(jì)算原理的基礎(chǔ)上,采用國外重氣泄放實(shí)驗(yàn)Burro實(shí)驗(yàn)的相關(guān)數(shù)據(jù),應(yīng)用誤差分析方法對SLAB模型的擬合優(yōu)度進(jìn)行表征,并將其與其它兩種適用于重氣泄漏擴(kuò)散的模型ALOHA和HEGADAS進(jìn)行比較,得到三種模型的擬合優(yōu)度排序?yàn)椋篠LAB ALOHA HEGADAS。證明SLAB模型在重氣泄漏擴(kuò)散模擬方面具有先進(jìn)性。在臨港經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)以二氟一氯甲烷(R22)為泄放介質(zhì),進(jìn)行了重氣泄放實(shí)驗(yàn),采集不同時(shí)刻下風(fēng)向不同距離處的氣體樣品,應(yīng)用氣相色譜法進(jìn)行目標(biāo)氣體濃度分析,得到了R22泄放擴(kuò)散過程曲線,與理論分析結(jié)果具有較好的一致性,為模型參數(shù)的優(yōu)化提供依據(jù)。對SLAB模型所需參數(shù)進(jìn)行歸類分析,篩選出需要進(jìn)行優(yōu)化的模型參數(shù)為：地表粗糙度(R)、大氣穩(wěn)定度等級和濃度平均時(shí)間(TAV)；以R22泄放實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)為優(yōu)化目標(biāo)值,應(yīng)用目標(biāo)函數(shù)和響應(yīng)面最優(yōu)求解相結(jié)合的方法對參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,得到優(yōu)化后的參數(shù)結(jié)果為：R=0.32；大氣穩(wěn)定度等級為C；TAV的取值應(yīng)參考泄放持續(xù)時(shí)間(TSD)和安全暴露標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)時(shí)間(TLEVEL)綜合確定。應(yīng)用優(yōu)化后的SLAB模型分別對苯水平噴射泄漏和氯液池蒸發(fā)泄漏兩種形式的假設(shè)事故案例進(jìn)行模擬,采用不同的安全暴露準(zhǔn)則對事故危害區(qū)域進(jìn)行劃分,分析不同季節(jié)典型氣候條件下的事故風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域范圍變化。在此基礎(chǔ)上探究事故風(fēng)險(xiǎn)區(qū)范圍對各個環(huán)境因素的敏感性,結(jié)果為：風(fēng)速(S)氣溫(T)相對濕度(RH)。因此,在實(shí)際事故應(yīng)急管理工作中,應(yīng)根據(jù)不同環(huán)境條件,提前制定針對性更強(qiáng)的應(yīng)急預(yù)案。SLAB模型可與化工園區(qū)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)合,為相關(guān)事故的應(yīng)急指揮工作提供輔助決策信息。
[Abstract]:Heavy gas refers to the chemical substances which are gaseous at room temperature and whose density or air mass density is higher than that of air, and widely exists in all aspects of the chemical industry. The chemical park is a region where all kinds of heavy gases are concentrated. Because of the high density of this kind of material, the diffusion process after leakage is more complicated and harmful. The traditional atmospheric diffusion model can not simulate the process of gravity sedimentation. A more applicable model should be used to accomplish this task. Based on the analysis of the calculation principle of the SLAB model, this paper uses the relevant data of the Burro experiment of heavy air discharge experiment abroad, and uses the error analysis method to characterize the goodness of fit of the SLAB model. It is compared with the other two models, ALOHA and HEGADAS, which are suitable for heavy gas leakage diffusion. The results show that the SLAB model is advanced in the simulation of heavy gas leakage and diffusion. In the coastal economic zone, difluoromethane (R22) is used as the releasing medium, and the experiments of heavy gas discharge are carried out. The gas samples with different wind direction and distance at different times were collected, and the gas concentration of the target gas was analyzed by gas chromatography. The diffusion process curve of R22 was obtained, which is in good agreement with the theoretical analysis results. To provide the basis for the optimization of the model parameters. The parameters required by the SLAB model are classified and analyzed. The model parameters that need to be optimized are as follows: surface roughness, atmospheric stability grade and mean concentration time, and the data from R22 discharge experiment are taken as the optimized target value. The method of combining objective function and response surface optimal solution is used to optimize the parameters. The optimized parameters are: 1: RV 0.32; the value of atmospheric stability grade CnTAV should be determined with reference to the release duration and the corresponding time of safety exposure standard. The optimized SLAB model is applied to the horizontal emission leakage of benzene, respectively. And the hypothetical accident cases of chlorine pool evaporation leakage, Different safety exposure criteria are used to divide the accident hazard area, and the range variation of accident risk area under typical climatic conditions in different seasons is analyzed. On the basis of this, the sensitivity of accident risk area to various environmental factors is explored. The results are as follows: air speed and temperature are relative humidity. Therefore, in the actual emergency management of accidents, according to different environmental conditions, the Slab model with stronger pertinence should be developed in advance, which can be combined with the environmental monitoring system of chemical industry park. Provide auxiliary decision information for emergency command of related accidents.
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X78

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本文編號：1508755