本文選題：石化裝置 + 泄漏場景集��； 參考：《中國石油大學(xué)(華東)》2015年碩士論文

【摘要】：石油煉化企業(yè)極易發(fā)生有害氣體泄漏,給周圍環(huán)境和人員帶來了巨大的損害;同時我國各類大型石化企業(yè)大規(guī)模興建,如何保證害氣體探測器合理布置,最大限度減小泄漏風(fēng)險也是一個亟待解決的科學(xué)問題。當(dāng)前我國有害氣體泄漏檢測優(yōu)化研究尚為薄弱,亟需進行相關(guān)研究。本文結(jié)合山東省自然科學(xué)基金課題(ZR2012EEQ026)“高硫原油加工裝置硫化氫泄漏檢測優(yōu)化研究”以及中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)經(jīng)費專項資金資助項目(13CX02079A)“化工裝置氣體檢測報警儀布置優(yōu)化方法研究”,系統(tǒng)開展石化裝置有害氣體泄漏檢測優(yōu)化研究,為提高石化裝置安全生產(chǎn)保障能力和風(fēng)險管理水提供理論支撐和技術(shù)保障。1.石化裝置有害氣體泄漏場景集構(gòu)建以典型石化裝置H_2s泄漏為例,結(jié)合生產(chǎn)工藝辨識出所有包含H_2s危險物料的工藝設(shè)備,利用LEAK軟件構(gòu)建石化裝置泄漏風(fēng)險模型,分別計算出小、中、大和破裂泄漏孔徑尺寸泄漏概率,為石化裝置泄漏源集構(gòu)建提供支持;以風(fēng)場作為主要因素,對過去10年間的氣象統(tǒng)計資料進行統(tǒng)計,得出基于風(fēng)向風(fēng)速聯(lián)合概率分布的風(fēng)場集。以泄漏源集和風(fēng)場集為基礎(chǔ),構(gòu)建石化裝置有害氣體泄漏場景集和場景概率集。2.石化裝置有害氣體泄漏區(qū)域風(fēng)險等級劃分以有害氣體泄漏場景集為對象,借助CFD模擬和數(shù)據(jù)處理,進行有害氣體泄漏區(qū)域風(fēng)險等級劃分。建立了石化裝置有害氣體泄漏精細(xì)CFD模型,對各泄漏場景進行泄漏模擬計算。以各場景氣體泄漏擴散濃度場為指標(biāo),預(yù)測有害氣體泄漏后果,并基于場景概率和泄漏后果,得到表征各場景有害氣體泄漏區(qū)域風(fēng)險的區(qū)域風(fēng)險矩陣。對各場景風(fēng)險矩陣?yán)奂?據(jù)此劃分了石化裝置有害氣體泄漏區(qū)域風(fēng)險等級。3.基于區(qū)域危險等級的有害氣體探測器布置優(yōu)化以區(qū)域風(fēng)險等級劃分為基礎(chǔ),利用裝置分區(qū)域探測器布置的方法開展探測器優(yōu)化布置。依據(jù)設(shè)備布局特點將石化裝置劃分為12個探測區(qū)域,并通過借鑒LEC法,利用各區(qū)域風(fēng)險等級系數(shù)與人員有害氣體暴露頻率賦分的方法,確定出各區(qū)域有害氣體探測器數(shù)量;在各探測區(qū)域布置大量監(jiān)測點作為備選點,以CFD模擬為基礎(chǔ),以各監(jiān)測點不同場景下有害氣體濃度為指標(biāo),考慮不同場景發(fā)生概率,對各探測區(qū)域監(jiān)測點探測效率評估排序,選出最佳H_2s探測器布置位置及數(shù)量作為最終布置方案。
[Abstract]:It is easy for petroleum refining and chemical enterprises to leak harmful gas, which brings great damage to the surrounding environment and personnel. At the same time, how to ensure the reasonable arrangement of harmful gas detectors in large-scale construction of various large petrochemical enterprises in China,Minimizing the risk of leakage is also a scientific problem to be solved.At present, the research on the optimization of hazardous gas leakage detection is still weak in China.Combined with Shandong Natural Science Foundation project ZR2012EEQ026) "hydrogen sulfide leakage detection optimization study of high sulfur crude oil processing unit" and the central university basic scientific research business fund special fund support project "chemical plant gas detection report"Study on the Optimization method of alarm layout ",In order to provide theoretical and technical support for improving the safety capacity of petrochemical plant and risk management water, the system carried out the optimization study of harmful gas leakage detection in petrochemical plant.Construction of harmful Gas leakage scene set of Petrochemical Plant taking H2s leakage of typical petrochemical plant as an example, combined with production process to identify all process equipment containing H2s hazardous materials, using LEAK software to construct petrochemical unit leakage risk model, and calculate the small leakage risk model, respectively.The leakage probability of the size of the diameters of the large and ruptured leak provides support for the construction of the leak source set of petrochemical units. The meteorological statistical data of the past 10 years have been counted with the wind field as the main factor.The wind field set based on the joint probability distribution of wind direction and wind speed is obtained.Based on the leakage source set and wind field set, the scene set and scenario probability set of harmful gas leakage in petrochemical plant are constructed.CFD simulation and data processing are used to classify the regional risk level of harmful gas leakage in petrochemical plant.The fine CFD model of harmful gas leakage in petrochemical plant is established, and the leakage simulation of each leakage scenario is carried out.Based on the results of scenario probability and leakage effect, the regional risk matrix representing the regional risk of harmful gas leakage in each scenario is obtained by using the gas leakage diffusion concentration field of each scenario as an index.The risk matrix of each scenario is accumulated and the risk grade of hazardous gas leakage area of petrochemical plant is divided into 3. 3.The layout optimization of harmful gas detectors based on the regional hazard level is based on the regional risk classification, and the optimal layout of the detectors is carried out by using the method of the device sub-area detector layout.According to the characteristics of the equipment layout, the petrochemical unit is divided into 12 detection areas. By using the LEC method, the number of harmful gas detectors in each region is determined by using the risk grade coefficient of each region and the exposure frequency of harmful gas exposure frequency of personnel to determine the number of harmful gas detectors in each region.A large number of monitoring points are arranged as alternative points in each detection area. Based on the CFD simulation, the harmful gas concentration in different scenarios is taken as the index, and the probability of occurrence of different scenarios is considered to evaluate the detection efficiency of each detection area.The optimal location and quantity of H2s detector are selected as the final arrangement.
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ050.7;TQ086

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本文編號：1748262