高压储氢系统泄漏爆炸事故的动力学演化*

为研究燃料氢气泄漏、爆炸的特性和规律,预防高压储氢系统中氢气泄漏爆炸事故发生,以加氢站为背景,数值仿真45 MPa高压储罐氢气泄漏并引发爆炸事故,分析泄漏爆炸动力学性质以及爆炸波在非均匀氢气浓度中的传播机制。同时,基于泄漏爆炸事故演化的力学机理,开展氢气泄漏爆炸动态风险分析,针对氢气不同泄漏量,建立泄漏扩散形成的气云体积、气云爆炸产生的冲击波与空间x,z方向上危害距离之间关系。研究结果表明:氢气泄漏过程中,气云氢气浓度变化与流场雷诺数具有较好一致性;氢气扩散受到高压储氢罐周围装置影响,流场中氢气浓度分布不均匀;当发生燃烧爆炸事故时,冲击波参数和湍动能变化梯度大;得到复杂布局区域冲击波超压峰值与比例距离之间关系式,其相比于理论方法更精细、计算结果更准确。研究结果可为降低高压储氢系统泄漏爆炸事故后果、采取有效防护措施提供一定依据。     

基于后果的氢气管道泄漏典型事故风险分析

根据高斯羽流、固体火焰模型及TNT当量法,得到针对氢气的扩散、热辐射与超压的后果模型。以我国某氢气管道为例,计算求解后果模型,分析了不同泄漏孔径、不同泄漏喷射角度的氢气管道泄漏典型事故后果,并揭示氢气泄漏扩散、喷射火与爆炸演化原因。量化了氢气管道泄漏的潜在影响半径,发现氢气管道风险大于天然气管道,为氢气管道早期设计与安全运行提供了理论支撑。     

基于FLACS的化工园区公共管廊事故后果模拟

针对化工园区公共管廊的特点,利用FLACS软件对上海化学工业区内的公共管廊进行三维建模,在考虑风场、建筑物等因素影响的基础上,模拟了丙烯和氢气管道的介质泄漏扩散及爆炸事故,分析了特定场景中的可燃云团扩散过程、爆炸冲击波发展规律及后果严重程度。研究结果表明,丙烯和氢气管道发生泄漏后都可能引发气云爆炸,且通风状况越差、障碍物越多,爆炸冲击波的破坏作用越强。当管内介质为丙烯时,爆炸后果影响较轻;而管内介质为氢气时,爆炸会对周围建筑物和人员造成较大的破坏,且局部区域存在较高的爆炸超压值。模拟结果为公共管廊的规划布局、事故预防、安全管理等提供了理论指导。     

氯气 泄漏 员工应急卡（＋）

适用对象：当班操作员、控制室人员、相关职能部门 危险目标：电解工段、液氯储罐区、液氯充装、液氯管道系统 事故预测：离子膜穿孔引发管道、容器爆炸而泄漏；氯气贮罐阀门泄漏：氯气管道破裂泄漏     

氨分解装置中液氨储罐火灾爆炸危险性分析

以某金属处理企业氨分解装置中液氨储罐罐区为例,对液氨泄漏后火灾爆炸事故及其伤害范围进行了研究,用池火、蒸气云爆炸和沸腾液体扩展蒸气爆炸模型进行计算分析,给出火灾、爆炸事故的人员伤害和财产损失范围。结果表明:围堤堤内池火或罐内池火时,罐区建构筑物内的汽化器、管道等设备会因直接过火或热辐射导致损坏,建筑内人员死亡,但难以波及罐区之外;蒸气云爆炸产生相当于1192.72kgTNT爆炸的当量,爆炸的后果严重,应重点防范,防范的重点为液氨泄漏、点火源;沸腾液体扩展蒸气爆炸的火球半径56.1m,持续时间8.7s,死亡半径27.2m,其源于储罐受热或系统突然失效,液体瞬时泄漏汽化并遇点火源而发生,具有突发性且后果严重,企业应高度重视并严格储罐及系统的定期检验与校验、密切关注系统的有效运行。     

石脑油和氢气 火灾 员工应急卡（七）

适用对象：当班操作员、控制室人员、相关职能部门 危险目标：石脑油储罐区、电解工段、氢气管道系统 事故预测：石脑油装卸过程中火灾、石脑油贮罐火灾、氢气管道火灾 健康危害：若大气中石脑油和氢气的浓度超过爆炸极限，会发生爆炸     

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.     

液化石油气BLEVE事故研究

为了减小液化石油气沸腾液体扩展蒸汽云爆炸事故后果,采用ALOHA软件对液化石油气储罐泄漏事故进行研究,基于液化石油气泄漏量、空气湿度、风速、储存温度等爆炸事故后果影响因素进行数值模拟。研究结果表明:液化石油气泄漏量越大,沸腾液体扩展蒸汽云爆炸事故产生的火球直径越大,燃烧时间或热辐射时间越长,且造成的危害范围越大,事故后果越严重;随着空气湿度增加,事故影响的范围逐渐减小,事故后果相对减小;随着液化石油气储存温度增加,事故影响范围逐渐减小;风速对于事故影响范围无影响;空气湿度、储存温度及风速对火球直径及火球燃烧时间无影响。     

LPG储罐火灾爆炸事故后果模拟方法研究

系统分析了LPG的火灾爆炸危险性,总结了LPG储罐泄漏后可能发生的事故类型,比较了LPG储罐池火、沸腾液体扩展蒸气爆炸和蒸气云爆炸事故后果模拟方法,提出了预防LPG储罐区火灾爆炸事故的技术措施.     

中俄输油管道多年冻土区泄油突发事件环境影响评估和应急预案

中俄输油管道穿越大兴安岭多年冻土区,发生管道泄油突发事件主要为储罐和输油管道因机械性破损导致原油泄漏。泄漏油污的挥发、下渗、扩散和迁移,将对多年冻土区生态环境产生长期不利的影响。通过对中俄原油管道工程风险事故源项的分析及沿线冻土区环境风险因素及敏感地段的识别,判定重大危险源和最大可信事故,评估管道泄油突发事件对冻土区生态环境的影响,提出相应的环境风险防范对策和应急预案。     

酒精罐区的火灾爆炸事故树分析及预防措施

酒精储罐储存有易燃易爆的酒精,如果发生火灾爆炸事故,就会带来重大的人员伤亡和财产损失。先对酒精储罐区火灾爆炸的条件进行综合分析,再运用事故树分析法采用自上而下的方式对导致酒精储罐区发生火灾爆炸的原因进行分析,建立出酒精储罐火灾爆炸事故树模型;然后计算事故树最小径集和结构重要度,确定事故树中各类事件的重要程度及各类事件间的关系,发现造成酒精罐区火灾爆炸的主要原因是酒精浓度达到了可燃浓度和爆炸极限。提出了针对性预防措施,以确保酒精储罐区人员和设备的安全。     

城市燃气管道泄漏爆炸事故三维风险数值模拟

城市燃气管道在发生泄漏导致火灾爆炸事故时,在空间某点形成的风险,不仅与泄漏量、泄漏时间有关,还与空间有无障碍物、泄漏环境等因素有关。基于物理场经典的场理论,定义城市燃气管道泄漏爆炸事故的风险场,推导出多个危险源在空间某点形成的风险强度公式。利用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件模拟有无障碍物时爆炸事故形成的风险在空间传播规律。结果表明,障碍物对空气超压峰值的影响具有距离效应。在障碍物近区,空气冲击波经反射叠加作用造成超压峰值急剧升高;在障碍物远区,空气冲击波经障碍物反射后由于随距离衰减过快,对超压峰值影响微弱,甚至没有影响。同时对有障碍物存在时进行爆炸破坏效应模拟,得到爆炸破坏效应的5个分区,界定了爆炸破坏对人身伤害程度范围。首次提出了城市燃气管道泄漏爆炸事故风险场的概念,并运用风险场理论研究了空间某点多个危险源同时存在时的风险传播问题。     

不同储存条件下LPG储罐泄漏事故危害范围的对比分析

为了研究LPG储罐泄漏危害范围的变化规律,本文在分析LPG储罐结构类型的基础上,针对LPG泄漏事故后果类型,结合危害范围的模拟方法,借助ALOHA软件,对常温压力储存和低温常压储存条件下LPG储罐泄漏事故及泄漏可能导致的火灾爆炸事故的危害范围进行模拟。结果表明:LPG储罐发生泄漏或泄漏导致火灾爆炸事故,常温压力储存条件下的危害范围大于低温常压储存条件下的危害范围;在同种储存条件下,蒸气云爆炸、沸腾液体扩展蒸气爆炸、泄漏扩散、喷射火所造成的危害范围依次变小。研究结果为现场指挥员制定决策提供量化依据,为国家综合性消防救援队现场处置提供数据支持,同时也为应急管理部制定预案提供参考。     

大型LNG储罐区个人风险及泄漏后果定量分析

总结分析了目前用于定量预测LNG储罐区个人风险和泄漏后果的主要计算模型,对LNG储罐区的个人风险及泄漏后果进行了定量评估。绘制了LNG储罐区的个人风险等值线以及泄漏可能造成的事故后果图,深入分析了LNG储罐的个人风险对周边用地规划的影响以及泄漏模式、灾害模式、多米诺效应的阈值距离对LNG储罐泄漏事故的影响。结果表明:LNG储罐区的个人风险等值线将LNG储罐区周围划分了两个区域——1×10-6/年的个人风险等值线区域和3×10-7/年的个人风险等值线区域;同一泄漏模式下发生不同的灾害模式所造成的影响范围不同,不同泄漏模式下同一灾害模式所造成的事故影响范围也不同;不同事故场景下多米诺效应的阈值距离不同。为大型LNG储罐区的选址及其周边的土地利用规划提供了参考,有利于LNG罐区的管理和事故预防。     

10万m~3外浮顶罐低液位时罐内油气爆炸研究

以计算流体力学软件FLACS为工具,研究了10万m3外浮顶储油罐在处于低液位发生沉顶事故后,油面挥发生成的油气爆炸后在罐区产生的超压、高温及火焰发展状况。研究证明,罐内油气首次爆炸产生的高温并不能对其他罐体造成显著的破坏,但是对罐周平台温度影响较大;由于大型储罐特殊的高径比,爆炸产生的超压较小,不足以形成破坏;首次爆炸产生的火球广度基本在事故罐体直径范围以内,不能对罐外其他罐体形成直接接触。罐区火灾爆炸破坏的主要原因应为多米诺效应产生的池火、泄漏所产生的流淌火、浓烟等次生灾害。     

天然气长输管道事故影响范围研究

目前国内天然气管道事故影响范围大多照搬国外研究结果,并且不能区分事故影响程度,针对这一情况,提出考虑人员伤亡程度和人员有无遮挡的事故影响范围研究方法。首先基于天然气的受力特点,建立修正的天然气长输管道泄漏事故模型;然后在事故伤害准则的基础上,从人员有无遮挡方面确定死亡区、重伤区、轻伤区的热辐射和冲击波超压阈值;最后运用PHAST软件模拟火灾爆炸事故的情况,通过热辐射影响范围图和冲击波超压影响范围图表示事故的影响范围。所取得的研究结果对制定天然气长输管道人口聚集区的应急抢险方案,避免事故进一步扩大具有重要的参考价值。     

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。     

氯乙烯储罐的事故后果分析

氯乙烯具有毒性和易燃易爆性,如果泄漏至空气中,可能产生中毒或爆炸事故。笔者以某化工厂氯乙烯储罐为例,分析氯乙烯储罐可能发生的事故;对其主要事故危害,即中毒、蒸气云爆炸、扩展气体沸腾蒸气爆炸3种事故进行后果模型分析;计算出发生3种事故对人员伤亡和设备损坏造成的危害区域,并提出建议和对策。该研究结果可为同类企业进行安全管理提供科学依据和参考,有助于企业制定防范措施以及事故应急救援预案,从而减少人员伤亡及财产损失。     

LNG槽罐车泄漏-燃烧耦合演化特性分析

为分析液化天然气(LNG)槽罐车泄漏燃料着火造成的"泄漏—燃烧—热反馈—槽罐内升温升压—强化泄漏"事故链演化过程,基于我国典型槽罐车工况,构建泄漏-燃烧耦合发展模型,研究泄漏相态、储罐充装率和泄漏孔径对该类泄漏事故演化过程的影响特性。结果表明:液相泄漏时,泄漏速率与燃烧反馈热流之间往往出现正反馈演变,造成LNG储罐内压强突然急剧升高爆炸;低充装率储罐在泄漏初期危险性较高,而高充装率可达储罐峰值压强更大;在一定孔径范围和充装率条件下,储罐内可达峰值压强随孔径的增大而呈减小趋势。     

红外成像气体检漏仪在石化行业的应用

<正>在现代工业过程中,密封管道系统充斥于人类生产与生活的各个领域。由于有些密封管道系统工作环境比较恶劣,管道很容易腐蚀老化,从而造成泄漏。一旦发生管道泄漏问题,就会产生重大的安全隐患。近年来,石油化工行业事故频发,造成重大的财产损失与人员伤亡,一部分原因就是因为管道在运输过程中,存在气体泄漏问题,如2014年7月31日的台湾高雄可燃气体泄漏事故和2013年11月22日的青岛市中国石化东黄输油管道泄漏爆炸事故。如何吸取这些事故的教训,在生产过程中实时快速地找出泄漏源,