基于CFD的毒气泄漏中毒定量评估

针对有关毒气急性中毒研究只能根据经验公式和接触限值划定危险区域进行定性评估的现状,提出结合毒气泄漏CFD数值模拟与中毒剂量反应模犁进行中毒定量评估的方法.通过CFD计算泄漏毒气的实时浓度场,根据浓度场和暴露时间确定人员暴露剂量,最后根据剂量反应模型确定人员死亡百分比.以某硫黄回收装置的硫化氢泄漏为例,建立CFD模型.设置距地面高1.5 m,与泄漏源水平距离分别为100 m、200 m、300 m、400 m、500 m的5个监测点作为工作人员的急性中毒地点.模拟分为构建初始风场、硫化氢泄漏及随风场扩散3个阶段,根据CFD求解得出的监测点的硫化氢实时浓度场并结合中毒剂量反应模型对监测点人员中毒死亡风险进行定量评估.研究表明,基于CFD的毒气泄漏中毒定量评估技术能对泄漏区域任意位置、任意时刻的人员中毒风险进行定耸评估,弥补了目前大多定性评价方法的不足.     

物流基地危险货物储区外部安全防护距离研究

在物流基地规划建设中,危险货物储区外部安全防护距离的设定是很重要的一个组成部分。针对危险货物储区化学爆炸与毒气泄漏事故影响范围大、后果严重等特点,先应用鱼刺图事故分析原理分析危险货物储区危险因素,再建立化学爆炸与毒气泄漏危害距离计算模型,最后以冲击波伤害与毒气中毒有效剂量标准为依据,根据已建模型计算化学爆炸与主、次导风向毒气泄漏伤害距离。结果表明在设定安全防护距离时,结合化学爆炸、毒气泄漏危害距离模型,能得到合理的危险货物储区周边安全防护距离,具有实际应用价值。     

石化企业毒气泄漏的数值模拟与危险性评估

针对石化企业中可能造成毒气泄漏的装置或设备,从工程实际出发,建立了3种毒气泄漏和扩散的数值模型.根据模型和给定的扩散条件,对毒气的泄漏和扩散进行数值模拟和动态仿真,得到毒气泄漏后人员死亡区域、危险区域和有感区域的动态变化结果.对石化企业有毒物质源进行毒性分级,并确定了相应的毒气泄漏危险性参数.通过给定的装置和设备泄漏危险性参数计算得到毒气泄漏的危险性矩阵,进而对石化企业有毒有害气体泄漏进行危险性评估.     

氯化氢事故性泄漏扩散的后果模拟分析

通过对1起BOC(叔丁氧羰基)生产中误操作造成的氯化氢泄漏事故的后果模拟分析,说明扩散模型与后果伤害模型对预测事故伤亡后果和人员应急响应策略选择的作用.首先确定事故中氯化氢的泄漏量和泄漏方式,采用高斯烟团模型模拟扩散过程,利用室内外换气公式,得出室内外氯化氢气体质量浓度随时间变化的关系,然后结合概率函数法得出室内外暴露剂量以及概率变量随时间变化的关系.模拟结果表明,室内外的概率变量都小于-7,因此人员死亡概率为0,与事故实际造成的后果基本相符.因此,选择相应的扩散模型与后果伤害模型对毒气泄漏事故进行后果模拟分析,能定量确定泄漏事故对特定范围内造成的危险程度,预测事故伤亡后果.     

氯气泄漏扩散模型的初步研究

根据京沪液氯泄漏的一些数据,选取液氯泄漏的瞬间为研究范围,设定液氯泄漏的瞬间为2 min,大气压力为10.132 5 kPa,温度为15℃,风速为6m/s,假设液氯泄漏后全部变成蒸气,重气云团半径为10 m,利用重气云扩散模型--盒子模型,对氯气云团扩散后果进行定量计算,得到氯气泄漏瞬间的伤害范围分别是致死区0.042 9 km2,重伤区0.0979 km2,轻伤区1.067 km2.据此判断,氯气泄漏事故后果非常严重.提出了该模型的不足和需要改进的地方.     

基于毒性伤害指标的疏散路径规划模型

为定量研究毒气泄漏事故中有害物质扩散对疏散路径选择行为的影响,以疏散过程中人员健康伤害最低为目标,构建新的疏散路径规划模型。在离散化改进毒性负荷计算公式的基础上,参照疏散道路网络图描述的空间位置信息,采用高斯气体扩散模型计算各疏散路段的毒性负荷值及致死概率等人员毒性伤害指标,从而选择最优疏散路径;然后,以液氨泄漏事故为研究案例,对比最短和最优疏散路径,以验证模型的有效性。研究成果表明:由于毒气浓度空间分布的差异,行走距离较短的疏散方案反而可能导致较高的伤害概率;为尽量减少人员伤亡,事故应急疏散过程需要有针对性的规划引导。     

引入时间叠加的高斯液氨泄漏扩散 模拟及人员疏散研究

针对现有高斯模型进行液氨泄漏扩散模拟时未考虑气体空间叠加效应的问题,提出了改进的引入了时间叠加因素的高斯扩散模型。以某 工业园区用氨单位为实例,模拟毒气泄漏扩散情形,分析液氨泄漏后的浓度分布,在此基础上划分事故影响范围,结合周边实际情况,建立了 风险矩阵和人口密度矩阵,进行区域社会风险分析,验证了模拟的准确性,根据高斯扩散浓度范围及区域社会风险分析结果,确定了疏散区域 及最佳疏散路径,可为工业园区的应急疏散提供决策支撑。     

突发有毒气体泄漏事故应急模型开发

针对突发有毒气体泄漏事故,基于环境毒理学、GIS以及运筹学等基本方法和研究成果,探讨应急模型的建模方法和开发过程。使用高斯烟羽模型预测泄漏气体的扩散;基于毒气负载和AEGL标准评估事故危害,并开发以建筑物吸引率为核心的影响居民估算方法;基于最小伤害准则计算最佳应急疏散路线,并使用Logit模型进行疏散暴露评估;以最短救援时间为目标构建医疗资源的配置模型。将应急模型应用于模拟的气体泄漏场景,结果表明,模型开发方法有效,应急模型具有实用性,能够为应急决策提供重要的参考。     

城市天然气管道泄漏的危害分析

城市天然气系统的管道化很大程度上便利了人们的生活,但与此同时管道泄漏也造成灾难性后果.采用高斯烟团扩散模型,对天然气管道瞬间泄漏的扩散行为进行模拟,计算出天然气管道泄漏后的最大危害距离,其结果可以为应急救援提供决策支持.     

丙烯管道连续泄漏扩散爆炸事故分析

针对南京丙烯管道受外力损坏后泄漏扩散爆炸事故,用TNT当量法模拟推测丙烯泄漏量,结合液体泄漏模型估算泄漏速度及时间,再用重气扩散平板模型和中性气扩散高斯烟羽模型,并运用MATLAB 7.0软件描绘可能发生丙烯气体燃爆的危险区域.结果表明,理论计算及分析的结果与现场报道吻合.     

毒气泄漏过程及其危险区域分析

在化学事故中 ,毒气的大量泄漏扩散不仅会造成极其严重的人员和财产损失 ,同时会产生很大的社会影响。而在各种毒气泄漏方式中 ,以灾难性破裂引发的泄漏危害最大 ,而连续泄漏则更具广泛的代表性。笔者利用已有的理论模型 ,分析了这两种泄漏类型的特点及其扩散规律 ,提出了伤害区域的划分和估算方法 ,为准确地预测毒气扩散危险区域 ,及时采取有效措施组织抢险救援活动 ,提供了一种行之有效的方法     

重气泄漏扩散事故后果评估系统研究

分析重气扩散过程和影响因素,对目前主要应用的唯象模型、箱及相似模型、三维流体力学模型、浅层模型等4类模型进行比较分析并介绍基于浅层模型发展而来的SLAB模型。根据重气浓度划分致死区、重伤区、轻伤区和吸入反应区等4个等级的事故后果评估区域。以Visual Basic和Fortran为开发工具,通过TECPLOT进行图形可视化输出,建立基于SLAB模型的重气泄漏扩散事故后果评估系统和重气理化参数信息库。该系统通过重气理化参数和重气泄漏的初始状态和气象条件,以可视化方式直观表现不同等级的事故后果评估区域。     

瓦斯爆炸事故有毒气体扩散及危险区域分析

针对瓦斯爆炸事故毒气扩散实际情况对高斯烟团模型进行改进,得出了适合井下瓦斯爆炸事故毒气扩散规律的公式,并对公式中的扩散参数进行了修正。按照井下瓦斯爆炸事故频发区的几种典型巷道,拟合了距爆源处大于300m情况下的毒气传播规律公式。依据该公式划分了瓦斯爆炸事故毒气扩散死亡区、重伤区、轻伤区,为瓦斯爆炸事故安全评价提供了理论基础。     

毒气泄漏威胁下建筑气密性对就地避难效果影响研究*

针对我国毒气泄漏生产安全事故中就地避难策略的选择缺乏依据的问题，基于毒气扩散理论、建筑气密性分级模型及毒物浓度伤害准则，评析位于毒气泄漏源不同距离处不同气密性建筑作为“就地避难场所”的可靠性与有效性。结果表明:事故中，室外毒气浓度短时间内达到峰值后迅速回落，而室内毒气浓度达到峰值后回落缓慢；室内毒气浓度达到峰值所需时间受气密性影响小，但其降速随气密性等级的增大而明显放缓。最后，研究提出距泄漏源不同距离处就地避难建筑应达到的气密性水平。     

Research on 3D dynamic visualization simulation system of toxic gas diffusion based on virtual reality technology

A three-dimensional (3D) model of toxic gas diffusion was advanced based on Monte Carlo method with the presupposition that toxic gas diffusion process can be considered as random walk process of a large number of toxic gas particles. Compared to other existing models, this model includes analysis of both movement and non-movement attributes of toxic gas particles, and can well meet the need of dynamic simulation. Then, a 3D gas diffusion visualization scene management subsystem, including leak hazard source (tank), leak background (ground and sky) and surroundings near the leak area, was developed based on virtual reality (VR) technology. In this system, diffusion scene can be designed in accordance with the reality, which embodies the reunification between VR technology and engineering application. Finally, according to OpenGL particle system theory, by using Delphi and OpenGL as main programming tools, the diffusion simulation subsystem of toxic gas diffusion process and real-time concentration prediction and consequence simulation subsystem was completed. Application shows that by using VR technology in the accident consequence simulation, the whole system is of real-time, lifelike and visual characteristics, which not only embodies the great engineering value of virtual reality technology in the field of safety engineering, but also provides references for accident impact prediction, assessment and emergency plan.     

流动危险源毒气泄漏事故伤害模型研究

笔者介绍了危险货物道路运输的现状和特点，阐述了进行流动危险源事故后果分析的必要性，提出了流动危险源运动时毒气泄漏事故伤害模型，并利用该模型进行了数值模拟，证明该模型分析流动危险源运动时毒气泄漏事故的后果是可行的。     

Toxic release of chlorine and off-site emergency scenario – A case study

Release of chlorine gas causes deaths and injuries to workers and the public, resulting in the evacuation of communities and adversely affecting the environment as a whole. The off-site emergency plan is an integral part of any major hazard control system. This paper highlights some salient features of the emergency scenario from a chemical plant, which ultimately lead to fatal consequences all around upon releases of toxic chlorine gas. A typical scenario illustrating the dispersion model of chlorine (for three isopleths concentration) has been estimated by Complex Hazards Air Release Model (CHARM) software package. The enlarged form of this model diagram has been outlined on the area map of the study area for contingency planning. As a broad guide line to the district authorities for contingency planning, evacuation time has also been calculated with reference to a concentration level of 3 ppm chlorine.