本文關鍵詞： 數(shù)值模擬 氨氣 泄漏擴散 儲罐 應急管理　出處：《天津理工大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：氨作為工業(yè)生產(chǎn)原料或最終產(chǎn)物,越來越多地出現(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,會造成氨氣的泄漏擴散。氨氣在正常條件下具有易燃、易爆,中毒等危險性質(zhì),一旦發(fā)生事故,后果嚴重。為了驗證數(shù)值模擬的正確性,本文基于CFD軟件FLUENT平臺,建立氣體泄漏擴散三維數(shù)值模型,分析了CO2泄漏擴散過程,對比實驗數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬結(jié)果,瞬時濃度分布與實驗測試結(jié)果吻合較好。在此基礎上考察了風速、泄漏位置、泄漏方向等因素對泄漏擴散過程的影響。風對泄漏氣體具有稀釋和輸運作用,在風的作用下,氣體向下風向擴散,隨著風速的增大,氣體的濃度逐漸減小,危險性也隨之減小。隨著風速的增大,在水平方向上的泄漏對氣體擴散區(qū)域的影響會減弱。垂直方向泄漏時,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性較之水平方向泄漏時高。結(jié)合實際生產(chǎn)場所的氣象條件以及氨氣儲罐的布置情況,模擬了氨氣泄漏擴散的過程,繪制不同時刻氨氣的濃度區(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,在靜風條件下,儲罐發(fā)生小孔泄漏,泄漏速度很大,泄漏氣體會沿著射流方向迅速噴出,并以射流線為對稱軸,均勻向周圍擴散,逐漸充滿整個區(qū)域。當泄漏方向與風向相同時,上風向區(qū)域的氣體濃度較高,屬于重度危害區(qū)域;當泄漏口垂直于風向時,警戒區(qū)應設置在儲罐東南方位上,距離泄漏口30m的范圍內(nèi)是高濃度危險區(qū),屬于重度危害區(qū)域,在下風向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,屬中度危險區(qū)。當泄漏方向與風向相同時,下風向80-120m的區(qū)域,屬于中度危險區(qū)。在靜風條件下,不利于危險氣體的擴散,危險氣體擴散區(qū)域較大,應加強防范。廠區(qū)建設應選擇在全年最小頻率風向上風側(cè),廠區(qū)布置應當將風險較小的區(qū)域設置在風險較大區(qū)域的上風側(cè),泄漏源應建造在辦公樓、員工宿舍和控制室等建筑的常年主導風向的下風側(cè),同時要避開可能點火源的下風側(cè)。采用ICI蒙德法對廠區(qū)內(nèi)的氨氣儲罐區(qū)進行危險性分析,得出工廠采取補償措施前單元的毒性指標為“高”,主毒性指標為“非常高”,爆炸指標為“高”,氣體爆炸指標為“中等”,全體危險性為“中等”,氨氣儲罐區(qū)固有爆炸和中毒危險性較大。采取補償措施后,爆炸指標從“高”降到“低”,全體危險性評分從“中等”降到“緩和”。評價單元的全體危險性指標處于“緩和”的狀態(tài),但單元的毒性指標、氣體爆炸指標較高,仍需要采取有效的管理措施,制定完善的事故應急預案,降低各個環(huán)節(jié)的危險性系數(shù),從而降低評價單元的毒性及氣體爆炸指標,減少事故造成的危害和損失。根據(jù)各類災害事件的性質(zhì)、嚴重程度、可控性和影響范圍等因素,將突發(fā)災害事故分成四級:一級(特別重大)、二級(重大)、三級(較大)、和四級(一般)。針對應急管理的四個階段,即預防、準備、響應、恢復階段,制定相應的應急措施,指導事故發(fā)生后的應急工作,為提高企業(yè)危險化學品泄漏事故的應急救援水平提供了意見。
[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 .

【學位授予單位】：天津理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ086.5

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 莊學強;廖海峰;;液化天然氣泄漏擴散數(shù)值模型分析[J];集美大學學報(自然科學版);2011年04期

2 張甫仁;李娜;孫潔;;燃氣連續(xù)泄漏擴散的三維模擬研究[J];工業(yè)安全與環(huán)保;2013年09期

3 王大慶;高惠臨;;天然氣管線泄漏擴散及危害區(qū)域分析[J];天然氣工業(yè);2006年07期

4 蔣波沱;邢曉龍;賈彥強;張旭;;天然氣管道泄漏擴散的模型研究[J];科技視界;2013年02期

5 賈彥強;邢曉龍;蔣波沱;張旭;;國內(nèi)天然氣管道泄漏擴散研究進展[J];科技信息;2013年07期

6 鄔長福;吳惠萍;劉斌貝;;風速對管道天然氣泄漏擴散影響的數(shù)值模擬[J];工業(yè)安全與環(huán)保;2013年12期

7 劉延雷;鄭津洋;徐平;趙永志;陳虹港;;環(huán)境溫度對高壓儲氫罐泄漏擴散影響的數(shù)值模擬[J];工程熱物理學報;2008年05期

8 王樹乾;邱榮先;鐘月華;肖澤儀;;壓力對管道天然氣泄漏擴散影響的數(shù)值模擬[J];四川化工;2009年06期

9 吳玉劍;潘旭海;孫智灝;;綠化帶對氯氣泄漏擴散影響的模擬研究[J];工業(yè)安全與環(huán)保;2011年05期

10 李自力;李勝利;李長勝;丁清苗;琚選擇;;天然氣泄漏擴散的三維數(shù)值模擬[J];油氣儲運;2010年04期

相關會議論文 前3條

1 諸德志;吳劍;;液化天然氣儲罐泄漏擴散模擬計算與分析[A];2012中國消防協(xié)會科學技術年會論文集（上）[C];2012年

2 李俊侃;;液氯泄漏擴散危害性分析[A];中國職業(yè)安全健康協(xié)會2008年學術年會論文集[C];2008年

3 高磊;尚志偉;;液化石油氣泄漏擴散的模擬研究[A];2013中國消防協(xié)會科學技術年會論文集[C];2013年

相關博士學位論文 前1條

1 莊學強;大型液化天然氣儲罐泄漏擴散數(shù)值模擬[D];武漢理工大學;2012年

相關碩士學位論文 前10條

1 張玉潔;油氣及有毒性氣體泄漏擴散危險性研究[D];長安大學;2015年

2 陳彥平;基于MATLAB的氨泄漏擴散動態(tài)模擬研究[D];安徽理工大學;2016年

3 常大軍;沈陽市燃氣公司燃氣管道泄漏擴散問題研究[D];吉林大學;2016年

4 岳佳淦;氯氣泄漏擴散數(shù)值模擬的研究[D];鄭州大學;2016年

5 王業(yè)棟;道路運輸事故中有毒氣體泄漏擴散應用研究[D];華南理工大學;2016年

6 夏宇;CNG公交車立交橋下停車場泄漏擴散仿真研究[D];首都經(jīng)濟貿(mào)易大學;2016年

7 劉春秀;某石化企業(yè)LPG球罐區(qū)泄漏擴散及燃燒事故的數(shù)值模擬[D];廣西大學;2016年

8 徐文;氨氣泄漏擴散過程的數(shù)值模擬研究[D];天津理工大學;2015年

9 張景鋼;危險化學品泄漏擴散模擬的研究[D];山東科技大學;2006年

10 王新;天然氣管道泄漏擴散事故危害評價[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

，

本文編號：1506843