核事故条件下钚气溶胶源项研究综述

对核事故条件下钚气溶胶源项的理论和实验研究进行了总结和评述,主要包括钚材料的氧化反应机制、气溶胶的颗粒尺寸分布以及核事故发生后钚气溶胶从事故源处释放的比率和可吸入率.进一步对比了炸药化学爆炸、静态燃烧及动态燃烧3类核事故场景中钚气溶胶的源项数据并得出结论.静态燃烧和液滴未爆炸的动态燃烧场景中钚气溶胶的生成机制类似,前者相对较低的气溶胶释放率源于反应过程中的热量损耗及固志材料对空气流动的阻碍;动态场景中液滴爆炸井泄露出大量钚蒸汽将产生更高的气溶胶率及可吸入率;炸药爆炸条件下钚材料的氧化反应是最剧烈的,将产生最高的源项数据.     

炸药爆炸条件下释放气溶胶扩散研究

针对炸药爆炸事故造成的气溶胶污染物为瞬时体源的特点,根据事故应急时效性的原则,利用后置虚拟源等效的方法和点源扩散的高斯公式,探讨了炸药爆炸事故造成的气溶胶污染物扩散范围和浓度的计算方法,并分析干沉积和物质放射性衰变等因素对扩散浓度的影响。运用该方法对钚气溶胶扩散进行了计算和分析,其结果表明:该计算方法具有一定的有效性和实用价值,能为该类事故早期实施各种应急计划和措施提供参考依据。     

LNG储罐泄漏火灾爆炸事故后果定量分析

分析了目前用于定量预测LNG储罐泄漏火灾爆炸事故后果的三种主要计算模型,并基于ALO-HA软件对LNG储罐泄漏导致的火灾爆炸事故后果进行了定量评估,深入分析了风速、泄漏部位对LNG储罐泄漏事故的影响.结果表明:①在蒸汽云爆炸模型条件下,可燃区域和爆炸冲击波伤害区域随风速的增大先增大后减小,风速为7 m/s时达到最大值;随泄漏点与储罐底部距离的增大而减小;②在池火模型条件下,热辐射伤害区域随风速的增大先增大后减小,风速为10 m/s时达到最大值;随泄漏点与储罐底部距离的增大而减小;风速使该区域向下风向方向偏移,且偏移程度随风速增加而增加;③在沸腾液体扩展蒸气云爆炸模型条件下,风速和泄漏源位置变化对热辐射伤害区域形状和面积定量计算结果没有影响.     

爆炸冲击荷载对动物杀伤作用距离的试验研究

采用3 kg、5 kg和10 kg装药在自由场中爆炸,观察分析距炸点不同距离的家兔在爆炸冲击波下的伤亡情况.试验同时使用冲击波超压测量仪记录不同位置的冲击波超压.试验结果表明,在超压小于0.08×105 Pa时家兔基本安全,3 kg、5 kg、10 kg炸药爆炸时的安全距离分别为20 m、25 m、30 m.     

恐怖袭击引发的危险品运输事故人员疏散范围研究

针对恐怖袭击引发危险品运输事故人员疏散的特性,构建了危险品运输事故人员疏散范围模型.在恐怖袭击条件下,以瞬时泄漏高斯扩散模型、蒸气云爆炸模型、BLEVE火球动态计算模型作为不同事故场景后果评价模型,考虑恐怖袭击特性,引入恐慌系数对模型进行修正,并提出不同危害等级对应恐慌系数的度量方法,继而构建恐怖袭击下危险品运输事故的人员疏散范围模型.实例计算结果表明,所建模型合理可行,泄漏事故的人员疏散范围近似椭圆状,其影响范围近似气球剖面,且随与事故中心距离增加而扩大.垂直于下风向的横向扩散距离先增大后减小.爆炸事故和火灾事故人员疏散范围呈圆形分布,爆炸冲击波超压和火灾热辐射剂量与到事故中心的距离呈幂律递减规律.对比分析发现,恐怖袭击条件下的人员疏散范围比常规条件下的人员疏散范围大,并且疏散修正面积随与事故点距离增加而减小.     

井喷喷射火热辐射影响范围与模型对比分析研究

为了评价井喷事故时喷射火的风险,对比分析Flacs、Thornton模型和点源模型在不同泄漏速率、风速下喷射火热辐射强度计算结果,探讨在相同泄漏速率或相同风速下各模型之间的差异.根据塔里木某口油井的工况,分析在风速为7 m/s,泄漏速率分别为200,170,140,120,90 kg/s和在泄漏速率为140 kg/s时...     

液化汽罐车爆炸事故灭火救援安全距离的确定

本文综述了沸腾液体扩展蒸气爆炸事故中火球热辐射模型和热辐射伤害破坏准则,应用点源火球热辐射模型和热强度伤害破坏准则,计算确定了一辆容积为23.9m充装10t液化石油气的汽车罐车发生沸腾液体扩展蒸气爆炸事故时灭火救援的安全距离。3     

气田井喷硫化氢风洞模拟试验研究

为研究高含硫气田发生井喷事故后硫化氢的扩散运动规律,以重庆开县"12·23"井喷事故为研究对象,利用北京大学的2号环境风洞,制作了1∶2000的比例模型,利用乙烯和丙烯的混合气为示踪气体,采用长采样管方法测量浓度,首次在国内进行了井喷事故后硫化氢扩散的风洞试验,获得了低风速下(源处10m高风速为0.5m/s)N,NE,E,SE,S,SW,W,NW8个风向情况下的硫化氢浓度分布随时间的演化动画,定量地给出了各风向情况下硫化氢的最大浓度分布和各点的浓度时间序列,认为在低风速下,最大硫化氢浓度区域在撞山爬坡时出现,而爬过山坡后在背风区的硫化氢浓度会迅速降低。研究成果将为气田的井喷风险分级以及井喷事故后的应急处理提供参考。     

熔融硝盐高温分解爆炸事故后果严重度评价

为评价热处理用硝盐槽熔融硝盐高温分解爆炸事故机理和后果严重度,结合某企业铝合金件硝盐固溶热处理工艺进行研究。 利用压缩气体容器爆炸能量计算模型、超压准则和TNT当量法估算热处理用硝盐槽内熔融硝盐高温分解爆炸事故后果,得出35 000 kg熔融硝盐在高温分解转化率为50%时爆炸的TNT当量为1 257.6 kg,爆炸会造成半径53.97 m范围内的人员轻伤,该结果和利用政府推荐的危险指数法得出的外部防护距离为50 m较为接近。 以上分析计算表明:超温爆炸过程中,熔融硝盐在硝盐槽中超温分解快速产生大量气体,在硝盐槽上盖及上部硝盐的阻挡下不能及时排出,致使硝盐槽内气体压力瞬间升高,形成类似于压力容器的空间,发生物理爆炸并引发高温硝盐喷溅。     

时变条件下路径既定的危险废弃物运输问题研究

为降低危险废弃物运输风险,建立既定路径下基于离散时变条件的危险废弃物运输模型。用动态规划方法求解模型。分别从静态网络和动态网络2个状态分析案例,以验证模型的有效性。计算结果表明:静态网络中采用单位时间事故频率与运输时间的乘积来衡量事故频率时,模型的目标值小于采用单位距离事故频率与运输距离的乘积来衡量事故频率时模型的目标值,采用前者衡量事故频率时,各路段的运输风险更小;动态网络下模型的目标值是不断波动的,大多数出发时间对应的模型目标值优于静态网络中模型的目标值,且存在最优的运输出发时间;同静态网络下2种方法的计算结果相比,风险分别降低39%和31.8%。     

桂北铅锌尾矿库尾砂颗粒的大气风场数值模拟研究

以平地型铅锌尾矿库尾砂颗粒为研究对象,基于离散型随机轨道模型,数值模拟不同粒径尾砂颗粒在不同风速下的迁移路径和沉积距离。研究结果表明,风速对尾矿颗粒的运动轨迹有着明显的影响。当风速为0.5m/s时,50μm尾砂迁移距离较短,无法到达计算域口;而当风速增大为2.0m/s和3.5m/s时,尾砂颗粒迁移至计算域出口的时间随之缩短,分别为2 100s和1 230s。尾砂粒径对尾砂的污染距离也有明显的影响。当风速为3.5m/s时,粒径为100μm和150μm的尾砂颗粒在距尾矿库下风向大约1 500m和800m处完全沉积,而粒径为50μm的小粒径尾砂颗粒能迁移至尾矿坝下游3 000m以外。     

关注液化石油气槽车泄漏事故

液化石油气槽车是公路运输液化石油气的专用液车。其运输的液化石油气饱和蒸气压高（50℃时为1.6兆帕）闪点、燃点低，爆炸极限范围大约为2%-10%。一量发生泄漏事故，泄漏的液化气能沿地面迅速扩散，在大范围内形成爆炸性混合物，1千克液化气全部气化后体积可达5000升。若以2%浓度计算可组成25立方米爆炸性气体，其爆炸威力相当于10千克TNT炸药的爆炸当量。爆炸形成的冲击波不仅会使建筑物倒塌，而且瞬间形成大体积空间火焰，破坏力极强。近年来液化石油气槽车的泄漏事故时有发生，并给人民群众的生命财产带来了威胁。     

关注液化石油气槽车泄漏事故

液化石油气槽车是公路运输液化石油气的专用汽车。其运输的液化石油气饱和蒸气压高 (5 0℃时为1 6兆帕 )闪点、燃点低 ,爆炸极限范围大约为 2 %～ 10 %。一旦发生泄漏事故 ,泄漏的液化气能沿地面迅速扩散 ,在大范围内形成爆炸性混合物 ,1千克液化气全部气化后体积可达 5 0 0 0升。若以 2 %浓度计算可组成 2 5立方米爆炸性气体 ,其爆炸威力相当于 10千克ＴＮＴ炸药的爆炸当量。爆炸形成的冲击波不仅会使建筑物倒塌 ,而且瞬间形成大体积空间火焰 ,破坏力极强。近年来液化石油气槽车的泄漏事故时有发生 ,并给人民群众的生命财产带来了威胁。液…     

平地型铀尾矿库氡大气扩散数值模拟及环境效应分析

以平地型铀尾矿库为研究对象,采用数值模拟方法,分析了铀尾矿库下风向的氡扩散和浓度分布,并预测了该地区常年主导风向下氡对公众所致的年有效剂量。结果表明,风速从0.5 m/s变化到2.0m/s时,氡在尾矿库下风向的积聚范围由5 000 m缩减为2 500 m,尾矿库下风向2 500 m距离以内的氡浓度降低较快,随着距离的增大,近地面区域氡浓度不断降低,5 000 m外氡浓度变化渐趋平缓。U10=0.5m/s时尾矿库下风向地区的氡浓度比其他风速下最高高出近43%。对照公众个人的年有效剂量标准,考虑风频风速影响,对氡的环境效应分析表明,低风速下现行标准中铀尾矿库防护距离的规定值偏小,应进行适当调整。     

蒸气云爆炸模型在原油储罐火灾事故中的应用研究

本文分析了原油储罐的火灾爆炸事故特点,介绍了蒸气云爆炸模型中热辐射伤害模型以及TNT模型和TNO模型。选取蒸气云爆炸TNT模型以及热辐射伤害模型对10×104m3原油储罐泄漏事故形成的蒸气云爆炸进行后果定量分析,对事故产生的热辐射和冲击波对人员造成的伤害程度进行了对比分析,得出目标到爆炸源距离较近时热辐射对人员造成的伤害较大,目标到爆炸源距离较远时冲击波对人员造成的伤害较大。     

温压炸药弹内爆轰特性试验研究

研究温压炸药爆炸初期弹内爆炸波作用过程,可以进一步分析温压炸药分散爆轰的作用机理,为温压炸药武器设计和系统优化提供可靠依据.设计了用测时法研究温压炸药爆轰波传播速度的试验装置,并用探针对相同组分和密度条件下、温压战斗部弹内爆炸初期的爆炸作用过程进行了对比试验,记录了触发时间信号,计算并分析了温压炸药弹内爆炸波的传播特性,得到了波阵面与弹径方向夹角α的变化规律.试验结果表明,温压炸药的爆轰波传播速度为4.632km/s,其弹内爆轰波的传播特性与中心高能分散药的爆轰波有密切联系,通过合理设计弹体结构和比药量,可以实现温压炸药的分散爆轰,提高温压炸药的爆炸威力.     

改进的蒸气云爆炸模型在LNG储罐爆炸模拟中的应用

针对TNT当量法在LNG储罐蒸气云爆炸模拟中的应用进行了改进,考虑并分析了使用传统TNT模型时所忽略的LNG液池蒸发过程,通过建立LNG与地面的传热模型得出了LNG液池蒸发速率随时间变化的关系,液池的蒸发速率在最初随时间的增长较快,在增至最大值后与时间的平方根成反比逐渐减小。以3万m~3 LNG储罐连续泄漏20 min为例,根据蒸发速率与时间的关系算出了蒸气云团中的燃料量,再结合蒸气云爆炸模型利用Matlab软件进行了事故后果模拟计算,得出发生蒸气云爆炸时的死亡半径为36.629 5 m,重伤半径为83.557 6 m,轻伤半径124.725 m,财产损失半径为109.017 9 m。相较于无蒸发过程的传统模型,此计算结果更加具有参考意义。     

复杂街区脏弹恐怖袭击下放射性物质扩散模拟

为研究复杂街区"脏弹"恐怖袭击情景下的放射性物质扩散问题,以实体街区为例,基于欧拉模型,对街区内放射性物质扩散进行数值模拟,分析并总结复杂街区结构和不同风场条件下放射性物质的扩散特征。结果发现,同一风向下,当风速小于20 m/s时,风速越大,街区下风向出口处的辐射风险越高;当风速为10 m/s时,街区下风向各出口的总辐射风险最高,风速为6 m/s时风险最低。街区复杂结构对扩散的影响随风速的增大而增大;风速小于2 m/s时,近源处易形成大面积高浓度聚集,污染物整体呈高斯分布。研究表明:发生袭击时,应避免在下风向建筑物邻近区域或密集区域以及环形区域等位置停留,疏散时也应选择远离这些区域的出口。     

天然气管道泄漏火球事故后果模拟评价

天然气管道发生泄漏时,大约90%的气体产生燃烧并形成火球,遇火源即发生危害性非常大的火球爆炸事故。本文针对城市天然气管道泄漏事故,综合考虑天然气泄漏后可能发生的火球燃烧和爆炸,利用爆炸冲击波和火球热辐射模型对天然气管道(完全破裂)在发生泄漏时发生火球爆炸进行计算,结果表明:2分钟内泄漏天然气云团超压爆炸的死亡半径和热辐射的火球半径分别高达39.44m和92.93m。因此,通过计算天然气泄漏火球事故爆炸和热辐射范围,对天然气火球爆炸事故预防与应急救援具有一定的意义。     

居室天然气泄漏扩散过程仿真研究

随着我国城市环境保护的提高,城市燃料结构也在逐步改变。天然气作为一种清洁、高效的能源已经成为居民应用最广泛的燃料。随着天然气用户的不断增加,其事故次数也在不断上升。为了系统的研究居室内天然气泄漏扩散的过程和发展,预防居民家庭天然气火灾和爆炸事故以及发生事故后的应急提供依据。本文以普通的居民居室为研究对象,建立居室天然气泄漏扩散几何模型。并对室内天然气泄漏后的扩散状态进行仿真模拟,得到天然气泄漏后的室内扩散过程,以及在不同时间内存在爆炸极限的区域和达到爆炸极限的范围,并对爆炸后果进行了评估。结果显示：在设定条件下,泄漏发生后640 s,冰箱电源处达到爆炸下限,790 s时达到爆炸上限;其爆炸能量已达到使大型钢架结构破坏,大部分人员死亡的程度。泄漏1800 s后,可燃区域就扩散到厨房之外,存在于客厅之中了。