火电厂SCR脱硝工程液氨储罐泄露风险评价研究

以火电厂SCR脱硝工程氨储罐泄漏为研究对象,根据液氨的特性,对电厂液氨储罐区氨泄漏的环境风险进行了分析。通过液氨储罐泄漏扩散的过程和事故后果模式,确定了液氨储罐区的危险点;然后举例预测液氨储罐泄漏后在B、D大气稳定度下液氨扩散范围(0~1 100 m)及半致死浓度范围(0~527.6 m),提出风险防范及应急措施,为环境风险事故的应急处置提供依据,也为预防液氨泄漏事故发生和液氨泄漏事故预警提供了参考。     

水泥厂风险评价及SLAB模型的应用

对拟建水泥厂项目进行环境风险评价,采用SLAB模型预测氨发生泄漏扩散到大气下风向的浓度分布。预测结果表明:发生泄漏后,对LC50(半致死浓度)最大影响距离为10.8 m,对IDLH(Immediately Dangerous to Life or Health,立即威胁生命和健康)能达到的最大影响距离为22.1 m,对居住区最高容许浓度最大影响距离为33.4 m,氨水泄漏的环境风险水平为可以接受。同时还提出了环境风险防范措施,水泥厂环境风险评价可为该项目建设决策提供技术依据。     

合成氨厂液氨储罐泄漏环境风险分析

根据液氨的特性,对合成氨厂液氨储罐区氨泄漏的环境风险进行了分析.首先分析了液氨储罐泄漏扩散的过程和事故后果模式,确定了合成氨厂液氨储罐区的危险点;然后举例预测合成氨厂液氨储罐泄漏后在D、E大气稳定度下液氨扩散范围及半致死浓度、立即致死浓度范围.该研究可供我国合成氨装置的风险评估参考,也为预防液氨泄漏事故发生和液氨泄漏事故预警提供了参考,同时为全国的合成氨项目和化工项目的选址环境可行性分析提供了新的思路.     

基于可视化理论的重气泄漏扩散研究

可视化技术是一个新的技术领域,应用可视化技术结合模拟实验平台开展了重质气体泄漏扩散实验。对泄漏源不同间距和泄漏区障碍物工况下多泄漏源同时泄漏时的泄漏扩散过程进行了可视化研究,得到了罐区重气泄漏扩散过程的可视化影像。结果表明:可视化研究较好地展现了罐区重质气体泄漏扩散的全过程;多源泄漏的间距越大,扩散越快,范围越广;泄漏源靠的越近,其中间区域越容易形成重气高浓度区,危害越大;重质气体泄漏扩散至障碍物时,扩散行为会发生变化,在障碍物前后会形成高浓度区,并沿着障碍物壁面慢慢上升直至稀释成中性气体,危险性减小。     

冷库输氨管道氨气泄漏扩散特性分析及事故后果研究

针对冷库输氨管道老化腐蚀从而发生泄漏问题,建立开放空间氨气泄漏计算流体力学模型,分析了泄漏时间、泄漏速度和环境风速对氨气在开放空间浓度分布规律的影响。结果表明,泄漏时间对氨气浓度分布影响很大,随着时间增长,空间各点氨气浓度总体逐渐增大后稳定不变,不同点浓度增大的路径不同,浓度达到稳定的时间也不同;泄漏速度越大,氨气在同一时间内扩散范围越大,对大气环境危害更严重;风速越大,扩散区域有所偏移,但区域内氨气浓度变化不大。研究结论可为冷库氨泄漏事故处理提供借鉴。     

水泥窑协同处置生活垃圾项目环境风险评价

利用新型干法水泥窑协同处置生活垃圾项目存在二恶英事故排放、垃圾渗滤液泄漏等一系列环境风险问题。以国内某企业为例,从物质、生产工艺过程危险性及有害物质扩散途径进行识别,给出风险事故源强,采用多烟团模式对二恶英、氨扩散的影响进行了定量分析。结果表明:焚烧炉爆炸事故二恶英扩散对人体健康的最大影响半径为300 m,氨水储罐泄漏事故氨扩散对人体致死半径为200 m;对事故消防废水、垃圾渗滤液泄漏等对水环境的影响进行了定性分析。提出相应的风险防范的措施,对该类项目环境风险评价有一定的指导作用。     

管道焊口泄漏氨气扩散特性分析

针对氨制冷车间管道焊口易发生氨气泄漏的问题,研究了制冷压缩机和冷凝器之间管道焊口位置不同裂口方向对氨气泄漏扩散特性的影响,考虑了管道转弯处焊口裂口方向分别为竖直向上﹑竖直向下﹑水平向左和水平向右时氨气的扩散规律。采用CFD数值模拟方法,分析了四种焊口裂口方向下氨气泄漏扩散的空间浓度分布规律以及速度流场的分布情况。结果表明,水平向左泄漏60 s后,易燃易爆区占正常活动范围的百分比远高于其它3种泄漏方式,对车间的安全威胁最大;竖直向下泄漏60 s后,易燃易爆区域占正常活动范围面积的47.3%,威胁最小。     

基于高斯模型的液氨储罐泄漏扩散仿真分析

为研究氨气泄漏的扩散距离与风速的关系,有效控制和降低事故的后果,以渭南某化工企业液氨储罐为研究对象,对液氨储罐泄漏的扩散规律进行数值仿真分析。首先运用MATLAB仿真模拟软件,采用高斯羽流模型,研究液氨储罐的泄漏扩散的影响因素,确定液氨扩散中毒危险区域。然后运用SPSS软件,采用曲线估计的方法,拟合泄漏扩散造成的下风向以及横风向距离与风速的关系。研究结果表明:液氨储罐泄漏达到连续稳定状态时,同一储罐泄露速率与泄漏孔径相关,孔径越小泄露速率越小,导致危险区域面积越小;大气稳定度越差时,所造成的危险区域面积更大;空气流动速度增加导致大气趋向稳定,能有效减小泄漏源造成的危险区域面积;获得了液氨储罐在白天(夜间)泄漏孔径为50 mm(25 mm)时,任何风速下人员中毒轻伤、重伤以及死亡的范围。     

液化石油气球罐泄漏扩散的数值模拟

利用流体力学Fluent软件,对液化石油气球罐区泄漏扩散进行了数值模拟,主要研究不同风速和不同形状障碍物存在条件下扩散流场的变化规律。结果表明:风速影响扩散方向、距离、浓度以及扩散平衡时间;障碍物的存在改变了常规扩散轨迹、空腔区浓度积聚,且不同曲率的障碍物在介质扩散过程中所承受的外压不同。该研究结果对球罐区安全事故救援具有指导意义。     

液氨泄漏事故的大气环境危害性模拟预测研究

以液氨储罐泄漏事故对大气环境的影响为研究对象,分析了典型化学品泄漏的大气扩散特征,简要介绍了高斯烟团模型,并使用基于该模型的RiskSystem1.2软件对某假定一次液氨储罐发生灾害性事故状态下的泄漏进行模拟。预测出在一定稳定度、不同风速不同时刻下液氨的半致死浓度、重度及轻度伤害范围等的下风向距离和不同风速条件下液氨的最大落地浓度,以期为使用RiskSystem1.2进行大气环境风险评价提供一定帮助,并在此基础上提出具体的防范措施及应急预案,为该类事故的应急救援工作提供一定参考。     

化工厂火灾-泄漏耦合作用下氯气扩散的数值模拟

为研究化工厂火灾和有毒气体耦合作用下的气体扩散规律,采用FDS软件分别对某化工厂氯气泄漏、火灾和火灾-泄漏耦合条件下的氯气泄漏扩散进行了数值模拟,研究了火源功率、氯气泄漏时间等参数对环境温度和氯气浓度分布的影响规律。结果表明:化工厂氯气泄漏条件下,氯气主要在风的作用下沿着地面快速向下风向扩散;火灾条件下,厂房内的温度主要是以火源为中心随着距离的增加逐渐降低;而火灾-泄漏耦合条件下,氯气的泄漏扩散和火灾温度场都会发生显著的变化,一方面火灾产生的高温和热气流会使一部分原本沿着地面扩散的氯气在火源上风向附近向上扩散,同时下风口的火灾对氯气的扩散具有一定的阻隔作用,会减缓氯气向出口处扩散,另一方面泄漏出来的氯气会吸收空气中一部分热量从而降低泄漏口附近的温度。该研究结果可为化工厂危险区域的划分及事故救援提供参考。     

基于PHAST软件的丙烯球罐泄漏模拟

分析了丙烯球罐可能发生的事故原因,以某化工企业丙烯球罐区为例,运用挪威DNV公司的PHAST软件模拟了不同孔径条件下,泄漏扩散浓度定量分析的结果,通过下风向距离、云团宽度来分析火灾爆炸区域,为提高丙烯球罐的安全管理水平、降低事故风险提供了依据.     

风向对街谷内颗粒物扩散的DPM数值模拟研究

该文基于CFD软件,建立城市街道峡谷颗粒物扩散的三维模型,采用标准k-ε两方程模型模拟城市街谷内的连续气流场,在此基础上采用离散相模型(DPM)对高宽比为2的街谷内颗粒物浓度场进行了数值模拟,给出了不同风向下空气流场和迎风壁面、背风壁面以及人体呼吸高度处街谷颗粒物浓度的分布。计算结果表明,风向对街谷壁面颗粒物浓度的分布有着显著影响:0°风向下风速为0.4m/s时,街谷壁面颗粒物积累浓度最大,流场呈现出明显的二维特性,不利于颗粒物扩散;其次是45°风向2 m/s风速;90°风向下风速为6m/s时最有利于街谷颗粒物浓度的扩散。外部大气湍流的驱使使得垂直风向街区内产生强烈漩涡,导致相同风速下街谷背风壁面颗粒物浓度均高于迎风壁面颗粒物浓度。     

轻苯罐车泄漏大气扩散模拟分析和探讨

以轻苯罐车发生连续泄漏为假定事故情景研究对象,采用重气云团平板扩散模型,对事故下风向的轻苯扩散范围和危害区域进行模拟计算,为轻苯泄漏事故的应急预案编制和应急救援提供技术参考.     

基于恶臭气体扩散数值模拟的垃圾中转站选址

城市垃圾中转站恶臭气体扩散问题是居民非常关注的焦点。采用计算流体力学方法对某拟建垃圾中转站和周围建筑物附近的流场和可能泄漏的恶臭气体的扩散进行了数值模拟,分析了不同风速和风向对流场结构和恶臭气体扩散特性的影响规律。结果表明:在相同风向不同风速下,无因次化流场结构基本相同;风速高时恶臭气体迅速扩散,不影响周围建筑物;接近静风时,恶臭气体能够扩散至垃圾中转站的连体建筑和南侧学生宿舍,但浓度已降低约3个数量级;风速接近静风的东风和南风条件下,恶臭气体扩散快,影响区域有限。总体上,该拟建垃圾中转站的选址合理。该研究过程可为类似项目选址的合理性评判提供科学参考。     

基于255 m气象塔天津地区污染天气高空风特征研究

基于2016年4月—2017年3月天津地区地面、255 m气象塔和风廓线监测数据,结合数值模拟,研究天津污染天气分析中高空风特征,以期进一步提高污染天气预报准确率.结果表明:高空风速和风向分析对污染天气趋势判断有重要作用,如冠层以上高度风速、300~1500 m风向对PM2.5污染程度的指示效果好于近地面同类数据;在选取高空风速指标时,应尽量避免边界层顶附近高度风速数据选取,如使用300 m和600 m风速和作为指标要好于300、600和900 m风速和作为指标.而其是否有利于污染扩散判断的临界阈值为10~15 m·s-1,小于10 m·s-1时水平扩散条件不利于污染物扩散,大于15 m·s-1时有利于污染物扩散.分析高空风向时,需要考虑输送高度和Ekman螺线的影响,与地面不同,300~1500 m高空风分析时,有利于出现污染天气的风向为西风、西南风和南风,而地面仅为南风和西南风;当1500 m高度呈现东风、偏东风和东南风时,天津地区受来自渤海的气流影响明显,污染气象条件有利于污染物扩散,空气质量以良好为主.     

水上LNG加注站外部安全距离确定方法研究

为了确定水上LNG加注站与周边建(构)筑物的外部安全距离,对LNG储罐泄漏后果进行数值模拟计算。利用FLACS软件,计算不同泄漏场景LNG气云扩散影响范围,采用自主研发的LNG火灾计算工具LNGFHR计算LNG储罐池火热辐射强度的影响范围。结果表明:LNG泄漏时间、泄漏量、风速、风向和大气稳定度等均会对LNG气云的扩散距离和LNG池火热辐射范围产生影响;根据计算结果,确定水上LNG加注站与重要公共建筑物、铁路、大桥、码头等的外部安全距离为150 m,与民用建筑物的外部安全距离为100~108 m,与生产厂房、库房和甲、乙、丙类液体储罐的外部安全距离为105~110 m。     

苯储罐区环境风险评价的研究

通过研究苯储罐区的环境风险识别,对罐区发生泄漏、火灾及爆炸等风险事故进行后果计算,估算罐区苯扩散的影响及范围,为事故应急处理及有毒物质风险管理提供科学依据。泄漏事故后果计算结果表明,以苯居住区允许浓度为毒性终点,泄漏影响距离为127m;火灾事故后果计算表明,852m为人员损伤半径;爆炸事故后果计算表明,277.6m为爆炸影响半径。     

不同源排放对世博规划区SO_2浓度贡献数值分析

基于世博园区主要污染源的排污统计分析,运用ADMS-Urban模型对世博园区SO2浓度变化规律进行数值模拟计算,从风向、风速、云盖度及降雨等方面分析对SO2浓度扩散的影响程度,以及分析SO2污染世博规划区空气质量最严重的不利因素。结果发现,对世博规划区SO2浓度贡献最大的为杨树浦发电厂;云量对污染物浓度扩散有一定的抑制作用,云盖度越高,污染物浓度水平越高;降雨对污染物浓度有削减作用,降水量越大,污染物浓度水平越低。结果表明,降雨对污染物浓度的削减作用远大于云量的抑制作用,SO2污染世博规划区空气质量最严重的不利因素为36.8°或190.8°的风向,这两种风向下世博规划区SO2浓度严重超标,相应最低浓度为62μg/m3或108μg/m3,远超过世博规划区空气质量标准值40μg/m3。     

低温干式接头密封失效泄漏扩散数值模拟

针对低温干式接头密封失效造成甲烷泄漏的情况,采用CFD软件FLACS对LNG气化后的泄漏扩散过程进行数值模拟,对甲烷扩散过程的浓度分布及云团扩散速度进行研究,并分析了泄漏过程中可燃气体云团量的变化情况。结果表明:LNG泄漏后迅速气化扩散,40 s后各监测浓度维持稳定;最远扩散距离约40 m,气体扩散总范围最长直径约70 m,扩散最高处大约1.5 m; 120 s内LNG泄漏量为30 kg,气化后天然气体积为42.3 m~3,可燃气体云团量为140 m~3;LNG泄漏吸收空气中的热量,在地面形成流动层,贴近地面浓度高,远离地面浓度低,随着高度上升气体的可燃爆炸危险区域逐步缩小。