基于差分进化-NM单纯形法的危化品泄漏源定位*

为确定危化品泄漏源的强度和位置,提出1种基于DE-NM算法的危化品泄漏源定位方法,以监测浓度与扩散模型计算浓度的误差作为优化目标,在差分进化过程中每隔一定代数执行单纯形法,使得二者误差最小的源强和位置即为最优定位结果。研究结果表明:DE-NM算法能够快速有效地反算出泄漏源的强度和位置,满足应急响应的要求;同时,能够避免DE算法的过早收敛,以及NM算法对初值敏感的问题,有效降低单一算法对定位结果精度造成的不利影响。     

粒子群优化算法在源强反算问题中的应用研究

在危险化学品泄漏事故中泄漏源强是预测事故后果的主要影响参数,也是事故应急救援决策的基础。为了在化学品泄漏事故过程中快速准确地获取泄漏源强数据,将粒子群优化(PSO)算法应用于危险化学品泄漏源强的反算中。利用高斯烟羽扩散模型和下风向浓度测量数据,将计算浓度与测量浓度的误差平方和作为目标函数,采用粒子群算法来优化,以确定源强并通过模拟的测量浓度数据进行算法有效性验证。结果表明,PSO算法及其参数改进算法不依赖于初值的选择,计算速度快,能满足事故应急响应救援的需要。     

ALOHA软件对危化品泄漏区域分布的预测

为了在发生危险化学品泄漏时能够在第一时间快速和较为准确地预测危化品在大气中的扩散形状和区域面积,有效地组织受影响区域人员疏散和避免不必要的浪费,笔者利用ALOHA软件进行预测.该软件在考虑了日照强度、风向、风速、大气温度、湿度、危化品性质、释放量、泄漏状态等诸多因素的影响后经过计算得出数据,并以图形形象地表示扩散浓度、影响范围和其他信息,帮助应急指挥人员更加有效地组织救援和疏散.     

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.     

危险化学品耦合事故累积放大效应危害模型研究

为了科学评判多灾耦合事故的危险程度,在分析多灾耦合效应类型的基础上,探讨了耦合事故累积放大效应的作用机理;通过单一事故初始危险性指数以及耦合事故危险性综合指数的确定方法,构建了耦合事故累积扩大效应危害模型;并将该模型应用到江苏亚邦苯泄漏事故案例中,计算结果与实际相符,表明该方法评估耦合事故危害性的合理性,研究成果为消防部队危化品事故处置提供参考。     

基于高斯模型对氯气泄漏浓度分布的快速估算方法研究

利用高斯模型对氯气泄漏浓度分布进行了较全面地探讨和研究,分析了高斯模型的实用性,探索了通过地面任意两点的浓度测量值快速计算泄漏源流强和泄漏点的高度以及地面浓度最大值及最大值位置的方法。提出了估算浓度等于和大于某一定值的区域的办法,并通过三个不同浓度的等值线的估算值和模拟值进行了比较,证明该方法的合理性。该方法完全可以推广到其它的模型和各种不同的条件,对于提高事故处置的侦检效率具有积极的意义。     

模糊综合评价法在液氯运输过程安全性评估的应用

将模糊综合评价方法和层次分析法用于危险化学品运输过程安全性评估,综合考虑在过程中危化品、人、车、路、环境等五个方面因素对整个过程安全性的影响,得到运输过程安全性等级。运用现有的泄漏模拟公式定量计算发生泄漏事故后所产生的危险区域,为人员疏散提供了决策帮助。最后以液氯运输过程为例进行安全评估,并计算泄漏后危险区域的范围。     

易燃易爆危险品道路运输火灾事故应急区域的确定方法

从消防监管的角度给出了道路运输易燃易爆危险品的火灾危险性分级标准,分析了典型泄漏事故后果场景和常见的泄漏规模类型.介绍了美国消防协会NFPA471、应急响应手册ERG2008危险品运输事故初期区域的确定方法,并提出了基于影响半径的危险品道路运输火灾事故现场应急区域和人员疏散范围的确定方法.提出对于易燃易爆危险品道路运输事故应急区域的确定,在初期可优先采用ERG 2008提供的初期隔离距离与防护距离进行先期处置,然后根据运输危险品的类型、运输量和影响区人员总数进行定量评估分析,以确定适当的应急区域范围.依据运输道路场所环境和事故场景特点,快速而合理的确定事故应急隔离区和疏散区,可较科学地应对突发性灾难事故,采取快速应急响应措施,优化消防警力配备.该文研究提出的方法和研究结论,可为危险品道路运输消防应急力量优化调度,现场指挥员采取有效措施开展抢险救援行动提供技术支持,有利于现场事故应急处置和人员快速安全疏散.     

危险化学品仓储事故演化规律及消防力量需求研究

危险化学品仓储火灾事故复杂,处置难度大,易引发事故多米诺效应,对人民的生命和财产造成严重威胁。本文分析了危化品仓储火灾爆炸事故的演化规律和事故风险,结合事故案例剖析危化品仓储火灾爆炸事故后果及对周边区域的影响。针对危险化学品仓储火灾爆炸事故,建立危化品仓储火灾扑救泡沫需求评价二级指标体系,采用模糊层次分析法建立了泡沫灭火剂用量评价数学模型,并根据救援力量类别需求、各种应急救援装备与作战人员需求建立危化品火灾消防力量需求预测模型,准确预测危化品仓储事故消防力量需求。     

ALOHA在放射性污染物的Gaussian扩散模型中的应用

本文对发生核电事故发生以后放射性污染物的扩散模式进行了讨论,最终选用高斯模型对放射性污染物扩散进行了模拟研究。同时,针对扩散模拟分析过程中存在计算和分析过程复杂的问题,应用ALOHA软件进行综合分析计算与绘图,对于消防部队快速、有效地处置核事故具有重要的理论指导。     

北京市危化品运输事故分析及对策

正危险化学品(简称危化品)是指具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质并对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品。危化品运输事故是交通事故中产生社会危害较大的事故类型,所占比例较高,由交通事故或车辆及装运设备本身发生故障等原因引起,通常会导致危化品泄漏、起火、爆燃或爆炸,对人们的生命财产安全及社会环境产生严重危害。我国是危化品生产、使用大国,危化品需求量越来越大,且运输业     

航天发射场液体推进剂的泄漏扩散模型研究

为了实现对有毒推进剂泄漏扩散浓度的快速估算,对液体推进剂偏二甲肼在发射场泄漏蒸发扩散的实际情况进行理论分析,建立扩散模型,并从泄漏源、沉积效应、地面反射、大气稳定度等方面对扩散模型进行完善;应用数值模拟方法进行仿真,将数值模拟结果与实验数据、理论计算结果进行对比分析。研究结果表明:气体扩散模型与数值模拟及实验结果基本一致,但扩散模型计算结果偏小,这是由于推进剂进行了燃烧和氧化反应,扩散区域温度上升,大气稳定度降低,实际浓度更大。     

液氯运输泄漏事故扩散风险分析

针对液氯运输泄漏事故特点,建立运输泄漏事故后有毒气体扩散模型;利用MATLAB软件,模拟了两种不同类型的泄漏事故,并进行风险分析,根据不同浓度氯气对人体的危害程度和扩散浓度等值曲线,将危险区域划分为轻度、中度、重度和立即致死4个区域。仿真结果表明:固定点源连续泄漏事故的地面有毒气体浓度峰值比移动点源连续泄漏事故的地面有毒气体浓度峰值大,但前者的影响范围通常比后者小。该方法能快速预测出运输泄漏事故后有毒气体的影响范围和程度,为指导事故现场人员及时采取有效安全防护、紧急疏散和组织抢险救援活动提供理论依据。     

危险性物质泄漏事故扩散过程模拟分析

研究分析了描述气态危险物质泄漏扩散过程的多种现有模型的特点,选择以高斯烟羽模型和高斯烟团模型为基础,探讨进行模拟分析的有关参数的选取,设计开发了气态危险物质泄漏事故扩散过程模拟分析的软件系统。通过算例计算,模拟分析了泄漏物质的扩散过程及地面浓度分布,计算结果表明了计算机模拟分析的有效性,但高斯模型对重气体或轻气体的模拟存在失真现象,影响了过程模拟的准确度。     

建筑消防负荷计算与柴油发电机容量选择

在建筑物中,作为备用电源或应急电源的柴油发电机组其容量常按照满足稳定负荷容量、满足单台最大或成组电机启动需求以及满足电机启动母线允许电压降三者最大值进行确定;对于非消防一、二级负荷不多的高层民用建筑,发电机容量一般按同时运行的消防负荷加载最大功率的电动机启动需求进行容量选择,但如何精确计算同时运行的消防负荷,常让电气设计人员比较困惑。本文将重点阐述柴油发电机容量的选择以及消防负荷精确计算的原则和方法,供读者参考。     

室内氢气泄漏扩散的数值模拟

氢能是有发展前景的新型能源之一,氢气的安全储存是氢能应用必须解决的问题。本文建立了基于大容量金属储氢装置的室内氢气泄漏扩散模型,利用计算流体力学软件FLUENT,对室内储氢罐的泄漏扩散过程进行数值模拟,得到了氢气泄漏扩散的速度分布、浓度分布。分析数值模拟结果,得出在该模拟条件下,氢气泄漏时的流动状态为射流湍流;泄漏后上浮扩散,空间密闭时积累于室顶;通风条件下大部分区域的氢气浓度仍然高于安全限值。通过数值模拟,总结出氢气在室内环境下的泄漏扩散规律,可为氢气泄漏事故的处理消防安全设置提供依据。     

基于博弈论石化园区火灾跨区域灭火救援研究

为解决石油化工园区火灾跨区域灭火救援面临的多消防中队相互协作、消防资源优化配置等复杂问题,搭建以新疆阿克苏地区消防力量为救援基础的原油储罐火灾场景,结合Gambit软件建立博弈计算模型,设计跨区域灭火救援方案的通用流程。针对不同火灾规模,以跨区域灭火救援通用制定流程为指导,计算出相应的消防中队战斗组合及救援力量输出。针对火灾发展的不确定性,通过混合策略博弈计算进一步调整和完善跨区域灭火救援方案。结果表明,采用博弈论方法能够提供针对消防资源调度分配的新方法,用以制定更快速和易于调整的灭火救援方案。     

泄漏孔形状对液化石油气泄漏扩散的影响

基于液化石油气的特点,建立了有限空间内部发生泄漏扩散的物理模型,模拟了液化石油气泄漏扩散的过程,通过模拟结果分析其扩散规律,并对比当泄漏孔形状分别为正方形、圆形、三角形时液化石油气扩散过程的变化以及对所形成的的爆炸危险区域的影响。监测点1（0.8,0.3,0）,点2（2.4,0.3,2.5）,点3（0,0.3,1.5）,点4（2,0.3,3）的浓度变化,找出报警器的最佳安放位置。结果表明:泄漏时间相同,丙烷的扩散范围从大到小依次为三角形孔口、圆形孔口、正方形孔口,爆炸危险区域也与泄漏孔形状有关,三角形孔口的危险区域范围最广,其次是圆形泄漏孔,正方形泄漏孔的范围最小,点1处的丙烷浓度增长幅度较大,浓度较高,可以更早达到报警浓度。     

基于ALOHA研究二甲醚罐车发生喷射火事故

以某厂二甲醚罐车在充装过程中泄漏发生喷射火事故为背景,利用ALOHA模拟软件对其进行模拟计算,得出事故危险区域范围,并利用Google Earth对其进行可视化。根据多米诺效应,喷射火有可能引起周围罐车损坏,发生火灾或爆炸事故,利用多米诺效应的风险分析方法,计算出周围罐车的失效概率,确定罐车之间的安全距离。     

室内天然气泄漏扩散数值模拟及试验验证

为研究厨房内泄漏天然气的浓度分布及其变化规律进而分析评价其危险性,通过Gambit软件建立一个典型的住宅厨房几何模型,采用Fluent软件模拟灶具软管脱落导致天然气泄漏时,在厨房门不同开度状态下厨房内天然气浓度场及可燃区域分布。模拟结果表明:门开度越大,室内可燃区域体积越小,天然气浓度分布趋于稳定的时间越短,稳定时天然气浓度越低,厨房内出现较大可燃体积所需的泄漏时间越长;当门全开时,厨房内不会出现可爆空间。搭建一个小尺寸的厨房实物进行泄漏试验,同时进行天然气浓度的实测和Fluent模拟,模拟结果与实测结果基本吻合,从而验证Fluent模拟的有效性。