工艺流程中氨泄漏事故后果分类研究

氨是重要的化工原料和产品,工艺流程中氨主要以氨气、液氨、氨溶液三种状态存在。氨气、液氨、氨溶液理化特性及危险特性不同,可能造成的事故后果类型不同,分别进行三种相态下氨泄漏的事故情景分析。氨气泄漏主要考虑蒸气云爆炸、中毒,液氨泄漏主要考虑沸腾液体扩展蒸气爆炸、蒸气云爆炸、中毒,氨溶液泄漏主要考虑中毒和腐蚀。运用半球模型和高斯模型计算某尿素企业液氨球罐泄漏的危害范围。半球泄漏模型计算方法较简单,但没有考虑氨本身性质及气象条件等因素;高斯模型计算过程较复杂,其计算结果与风速、大气稳定度等条件相关。该两种方法计算结果对预防氨泄漏事故发生和氨泄漏事故预警均具有一定参考意义,如何提高模拟分析的准确度是今后研究工作的重点。     

液氨储罐事故性泄漏扩散过程模拟分析

液氨是化工企业常用的原料，而每年因为液氨储罐的泄漏造成的事故也十分频繁，液氨属于高度危险性物质，一旦泄漏极可能造成灾难性后果。本文探讨了描述液氨储罐事故性泄漏及扩散过程的数学模型，并用所建模型针对某市化学园区某化工公司液氨储罐工程建设项目进行模拟分析。从模拟结果来看，采用数学模型的方法对事故后果进行预测和分析具有一定程度的可靠性，对于救灾、重大危险源编制应急事故预案以及对新建项目进行危险性预评价都具有一定程度的指导意义。     

液氨泄漏事故模式比较研究

泄漏、扩散、点火这3个因素,在液氨泄漏源附近一定的时空范围内,按不同时序可以演变成BLEVE、喷射火、闪火、蒸气云爆炸和大气中扩散等5种事故后果模式。该文针对液氨的独特理化性质,对液氨泄漏及其在大气中扩散物理过程进行了分析,并通过算例对比研究了5种液氨事故模式的危害范围和程度,为预防液氨泄漏事故发生和液氨泄漏事故预警提供参考。     

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。     

ALOHA在突发性大气污染事故中的应用

以天津市某化工厂液氨罐泄漏为背景,在氨泄漏后果分析的基础上,用ALOHA(有害大气区域定位)模拟软件对事故影响范围进行模拟,得到可能事故场景下的氨气扩散区域、闪火可燃区域和蒸气云爆炸超压影响区域,以及射火和BLEVE火球热辐射影响.结果表明,液氨爆炸和火灾事故中BLEVE事故造成的危害范围最大,其次是蒸气云、闪火,最后是射火.液氨泄漏扩散事故影响范围可达几千米,应针对不同伤害区域采取不同方式和不同程度的救援措施.     

基于HAZOP和SAFETI的液氨泄漏风险评估

为了评估化工企业液氨泄漏安全风险,采用危险可操作性分析(HAZOP)方法进行风险识别,整体把握系统的工艺流程和工作原理,识别系统中的安全隐患,推导出可能的事故后果和引发事故的原因后;运用SAFETI程序模拟了不同条件发生的液氨泄漏事故,得出氨的扩散模拟图与毒性致死率等,针对评估结果提出了对应的管控措施。结果表明:风速2m/s、大气稳定度D级时,发生储罐液氨泄漏事故,人员应尽快疏散至顺风方向50. 6m以外,隔离宽度大于18. 4m,隔离高度大于11. 5m;风速5m/s、大气稳定度C级时,发生储罐液氨泄漏事故,人员应疏散至顺风方向22m以外,隔离宽度大于12m,隔离高度大于8. 7m。     

氨泄漏的危险性分析

氨属于危险化学品,具有化学品特有的火灾爆炸和毒害危险性,在化工厂使用比较普遍,但作业人员却往往容易忽视其危险性。而一旦泄漏发生爆炸事故,将对现场作业人员和厂区建构筑物造成很大的危害,各地发生的氨泄漏事故案例并不少,所造成的危害也足够人们引起高度重视。如何正确识别氨特有的危险性,采取行之有效的安全技术措施,尽量避免危险事故的发生,减少对人身安全的威胁,已经成为企业管理者和政府安全监管部门的重要课题。本文根据氨的化学性质,假设氨发生泄漏,采用泄漏扩散模型和蒸气云爆炸后果计算模型进行模拟分析,计算其泄漏扩散范围的速度和爆炸时产生的破坏半径,并提出相应的安全对策措施,为企业决策者和政府部门提供参考。     

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.     

SAFETI在氨泄漏事故定量评价中的应用

应用挪威船级社(DNV)的风险评估软件SAFETI,对事故模拟过程中各种参数的选择方法进行了较详细的描述。针对液氨储罐发生灾难性破裂事故建立相应的评价模型,对氨泄漏的毒性危害后果及风险进行了定量评价,分析发生泄漏事故后氨的扩散距离及影响规模,提出人员疏散和撤离方式的建议,为事故的应急救援工作提供了技术指导和理论依据,最大程度地降低氨泄漏事故造成的危害。     

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.     

液氨泄漏环境事件的影响分析、伤害范围划定和应急处置

在对液氨进行环境风险评估时,最大可信事故为液氨储罐阀门泄漏。当12m3的液氨储罐阀门发生泄漏,在静风条件下,氨浓度超过环境质量标准(0.2mg/m3)的面积约6.3km2;在年均风速条件下,氨浓度超过短时间接触允许浓度(30mg/m3)的面积约0.28km2;下风向3000m范围内氨浓度均超过环境质量标准(0.2mg/m3)。液氨泄漏事故的半致死浓度、立即威胁生命和健康浓度、短时间允许接触浓度的范围半径分别为58m、99m和224m。液氨泄漏事件发生后,应立即启动应急预案,采取应急处置措施。     

复杂山区地形水利水电液氨施工泄漏研究

水电工程中液氨泄漏扩散对周围居民的危害很大,疏散区域划分成为重要的防护措施,但在复杂地形条件下确立准确的疏散区域成为难题。为解决这一难题,通过现场调查所得数据,采用大涡模拟方法对泄漏气体扩散进行模拟,分析氨的泄漏扩散在大气中的扩散规律,研究泄漏气体的扩散动力学演化过程及影响范围,计算泄漏事故中不同时间段影响范围,得出时间序列上的爆炸危险区域和有毒气体影响区域,最后总结分析制定安全防护距离的影响因素,为周边居民安全防护策略提供参考。     

电厂脱硝工程液氨储罐泄漏环境风险分析

以某发电厂液氨储罐为例,从风险识别、源项分析、后果计算和事故风险防范措施等方面对储罐进行环境风险分析,并进行了模拟计算.结果表明,项目的最大可信事故为液氨储罐泄漏事故,液氮储罐的泄漏概率为7.96×10-6a-1,液相的泄漏速率为45.7 kg/s,气相的泄漏速率为3.74 kg/s,两相的泄漏速率为7.85 kg/s,闪蒸的蒸发速率为9.96 kg/s,并确定了氨气扩散的危害范围和相应防治措施.     

基于质量流率离散方法的液氨储罐泄漏扩散模型的研究

针对高斯模型中忽略物质质量流率的变化导致模拟结果与实际存在偏差的问题,将物质质量流率根据泄漏持续时间进行离散化处理,获得不同时间段的物质泄漏量,以此对高斯烟团叠加模型进行修正,得到若干烟团不同时刻的浓度分布模型,并以液氨储罐泄漏事故为研究对象,获得较恒速泄漏条件具有明显差异的有毒云团危害区域。针对其后果偏差产生的原因——罐内初始压力Pn及储罐的充装水平α进行研究,分别比较在不同的Pn及α取值情况下泄漏后果的变化及差异。研究表明,增大Pn或减小α能够有效减小液氨泄漏的危害距离,并且会减小恒速泄漏条件分析后果的偏差,对液氨等罐区的管理提供依据。     

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。     

天然气净化厂管道泄漏H2S毒害后果影响因素数值分析

为定量评估高含硫天然气开敞空间泄漏过程中风速、风向、泄漏速度、泄漏方向对毒害后果的影响,以天然气净化厂管道泄漏为例,采用正交实验设计方法设计实验场景,基于CFD进行泄漏扩散仿真实验,以吸入剂量、毒害面积、最大毒害面积到达时间、毒害体积、最大毒害体积到达时间作为毒害效应指标,分析不同因素对毒害后果的影响,并提出后果控制建议。研究结果表明:采用CFD方法进行泄漏扩散仿真能够还原泄漏扩散过程;利用正交实验进行影响因素分析可以节省实验资源、获取准确结果;风向和风速对各后果指标均比较敏感,在天然气净化厂建设过程中应着重考虑风的影响。仿真与正交实验结合的方法能够有效评估毒害后果影响因素的敏感性,可为毒害气体泄漏风险防控提供指导。     

液氨泄漏事故伤害范围模拟及人员疏散研究

基于高斯烟羽模型,应用风险评估软件对液氨储罐在不同泄漏模式下的液氨伤害范围进行模拟,得出各模式下液氨伤害范围的变化规律,并分析了风速对液氨扩散的影响作用。制定了液氨储罐特定泄漏模拟场景下的人员疏散路径,为液氨泄漏事故下的人员应急救援以及疏散等提供参考。     

基于Realizable k－ε 湍流模型的氨气泄漏数值模拟研究

针对液氨泄漏事故,为了分析不同泄漏点、不同排风条件下氨气的运移规律,以便合理设置应急处置装备、采取有效措施,基于Realizable k－ε的氨气泄漏有限元数值模拟分析方法,计算了液氨泄漏质量,模拟分析了增加排风口、不同液氨泄漏口及不同液氨泄漏量的氨气扩散规律及浓度变化情况。模拟结果表明:对流排风口位置对于泄漏氨气浓度影响较大,泄漏口位置对泄漏氨气扩散影响不显著;氨气泄漏量的增加使得泄漏口垂直方向氨气浓度显著增加。     

基于ALOHA后果模拟的液氨泄漏事故应急策略研究

为减少液氨泄漏事故人员伤亡和财产损失,对液氨泄漏事故应急策略进行研究.本文以某化工厂为例使用ALOHA软件对该化工厂液氨泄漏后发生中毒和爆炸事故后果进行模拟,并通过MARPLOH对影响范围进行可视化处理.提出液氨泄漏事故现场警戒区划分原则和应急队伍安排策略,在综合考量该化工厂液氨泄漏引发的中毒事故和BLEVE事故情况下,对警戒区域进行划分并绘制出事故现场管制图.研究表明:液氨泄漏后前15 min是周围人群避难疏散的关键时间段,以此可制定周围人群最优疏散方案.可以为同类型涉氨制冷企业和其他危化品企业的化学品泄漏事故应急策略提供可借鉴的研究思路.     

基于数值模拟的扇形水幕阻挡稀释氯气扩散的影响因素研究

在重气储罐区内设置喷射水幕是安全隔离、控制重气泄漏后扩散和减缓事故后果严重程度的重要措施之一。为此,利用计算流体力学(CFD)模型建立了氯气泄漏扩散模型,对扇形水幕阻挡稀释氯气扩散过程进行了动态模拟及影响因素分析,分别模拟了外界风速、水幕的喷射角度、水幕距泄漏源距离、水幕流量和水幕液滴直径等参数对氯气泄漏后扩散的影响情况。结果表明,合理地设置水幕能够有效阻挡氯气的扩散、缩短危险距离和减少危害面积。在大气稳定的情况下,外界风速、水幕的喷射角度、水幕距泄漏源距离、水幕流量等参数、水幕液滴直径是影响扇形水幕阻挡氯气扩散的重要因素。其中水幕距泄漏源距离和水幕流量2个因素对阻挡稀释效果的影响比较明显,水幕距泄漏源的距离越小,水幕的动量越大,阻挡稀释效果越好,水幕流量适中时效果最好,流量过大或过小阻挡稀释效果都要差一些。因此,合理设置相关参数有利于提高水幕性能,更加有效地降低氯气泄漏事故的后果。