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。     

WebGIS和SLAB模型的突发性大气污染事故模拟和应用

事故性污染源扩散模型和基于GIS模拟结果表达技术是突发性大气污染事故应急系统的重要组成部分。应用SLAB模型框架,采用ArcGIS Server提供的GIS服务,运用Silverlight RIA(rich internet applications)技术,WebService技术,以及C#与Fortran混合编程技术,实现了SLAB模型在Silverlight客户端下对突发污染事故的模拟预测以及地图表达。以CH4为示例,给出了不同释放源情况下CH4浓度随时间变化的情况,以及不同浓度所覆盖的区域和面积,并将事故造成伤亡的区域范围在地图上进行可视化输出。该技术及所开发的软件可为环境与安全应急部门提供了决策工具。     

流域突发性水污染事故快速模拟与预警系统

流域突发性水环境事故来势凶猛,极大地威胁到人们的生命财产安全,急需能快速模拟不同区域不同物质条件下的水环境快速模拟系统,为水环境安全提供保障。该文针对突发事件在时间和空间上的随机性特点,提出了流域水环境快速模拟系统构架,探讨了有资料地区和无资料地区的水环境快速模拟的关键技术问题。研发了1套适应于不同资料详实程度和不同污染物特点的流域突发性水污染事故快速模拟与预警系统。该系统在长江三峡库区设想突发苯污染物泄露事故和新安江苯酚泄露事故中进行了应用。应用结果表明,该平台能自动识别突发事件的位置信息,根据数据库中关于突发事件所在区域的资料详实程度,启动资料详实或无资料地区的突发水污染事故的模拟,并根据模拟结果,评估突发水污染事件的影响范围与程度,展示突发水污染事故后污染物的空间分布特征和污染团的演进规律,为突发污染事故的应急处置提供支撑。     

火电厂氨泄漏扩散特性模拟研究

文章基于流体动力学软件Fluent模拟了火电厂氨区的氨泄漏和扩散状况。根据电厂氨区及氨储罐的布置特点,基于当地的气象条件,研究了不同风速、不同风向、不同泄漏点的氨泄漏扩散特性。通过检测氨区周边特征线上的氨浓度分布状况,分析了泄露发生后10 s时间内的氨扩散情况。研究认为在主导风向下氨泄漏检测仪安装在W和S面的交界面附近,高度为y=-0.5 m到y=1.5 m区域较为合理。     

双车道街道峡谷内污染物扩散的模拟

采用二维低Re数κ-ε模型和被动标量的湍流扩散方程,对双车道街道峡谷内的流场和气态污染物浓度场进行了研究.并应用风洞实验数据对模拟进行了验证,分析流场和浓度场的模拟结果表明,3种不同排放情况下,流场分布相同,且相同高度下,上风向污染物浓度均高于下风污染物浓度.由于流场导致浓度梯度分布的差异,相对于上风向车道情况,下风向车道上排放的污染物更易于向街道峡谷外扩散.     

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。     

基于DPM模型的水喷雾抑制氯气泄漏扩散方法研究北大核心CSCD

有效的有毒气体泄漏扩散抑制方法可以减少液氯槽罐车道路运输事故泄漏后对周围人员生命健康的威胁。运用理论分析与数值模拟相结合的方法,建立了水喷雾抑制氯气泄漏扩散控制模型;采用Fluent软件对水喷雾抑制氯气泄漏扩散行为进行了数值模拟,分析了基于离散相模型(DPM)的不同喷射源类型、位置、数量等关键参数对氯气泄漏扩散抑制效果的影响。结果表明：不同喷射源类型水雾均能对氯气泄漏扩散起到抑制作用,但作用方式不同;在坡道路面设置水雾喷射源对坡道路面的氯气云团扩散具有更好的抑制效果,且随着与罐体距离的缩短,其抑制效果更佳;在坡道路面与平面路面的交界处或附近设置水雾喷射源,对平面路段后方的氯气云团扩散具有较好的抑制效果;随着水雾喷射源数量的增加,水雾对氯气泄漏扩散的抑制作用增强。该研究成果可为液氯道路运输过程中的氯气泄漏扩散应急处置提供理论依据。     

酞菁绿G项目环境风险评价

本文通过对重庆某化工公司酞菁绿G项目物质危险性和生产工艺危险性进行分析,明确了氯气泄漏为该项目存在的最大可信事故,同时利用非正常排放模式分析了氯气在大气中的扩散情况,对氯气泄露导致人员中毒和环境污染进行了环境风险评价,并提出了环境风险防范措施和应急预案。     

赣江万安段突发水污染事故模拟预警研究

以赣江万安段为例,基于MIKE11模型的水动力模块、对流扩散模块建立了万安水库坝址至井冈山水库坝址河段突发重金属水污染事故一维预警模型,模拟了突发水污染事故中污染物迁移扩散过程,定量模拟了河流下游不同断面处铅污染物到达的时间和浓度值。结果表明,所建立的预警模型能够模拟和预测突发污染物泄漏事故条件下污染物迁移过程。在模拟时间内整个河段都会受到污染物的影响,铅污染物在经历132h14min后全部移除该河段。河段出口处控制断面应急响应时间为73h5min,其不可取水的时长为35h23min。     

重大事故后果分析模型与GIS的集成

通过ArcGIS Engine组件和Visual C 6.0实现了事故后果在二维GIS中的直观表现,同时对危险气体泄漏扩散模型与三维GIS的集成进行了探讨,实现了气体扩散过程的三维动态模拟,这样既能实现事故后果分析模型计算结果空间分布范围和趋势的直观表现,又能对事故发生、发展态势进行形象、动态的三维景观模拟,为应急管理和响应决策提供直观、准确的信息支持.     

镇江水厂前置调蓄池污染物扩散数值模拟

以镇江水厂水源安全保障工程前置调蓄池为对象,采用水环境模拟软件EFDC建立调蓄池三维数值模型,开展水动力学和污染物迁移数值模拟,预测不同流量工况下污染物进入调蓄池后到达取水口时间,分析了污染物的输移规律。研究结果表明:若发生污染事件,污染物基本沿着调蓄池水流方向扩散,污染云团面积逐渐增大,浓度逐渐减小;随着扩散距离逐渐增大,污染物扩散速度逐渐减小; 3种不同流量工况下,污染物扩散至调蓄池出水口时间都在10 h以上,满足设计要求。建设前置调蓄池能够在突发事故时延缓污染水体进厂,给应急处置提供时间,对保障供水安全具有重大意义。     

氯气泄漏爆炸和中毒事故应急处置

主要从氯气的理化性质、危险特性、毒性等入手,探讨氯气泄漏、爆炸事故的应急处理措施,以及氯气中毒后的急救措施,为氯气泄漏爆炸事故应急处置提供基本技术支持.     

重气多源泄漏扩散试验研究

化工罐区在发生多源泄漏事故后容易引发连锁事故,造成事故的扩大化。为了掌握重气多源泄漏扩散与重气单源泄漏扩散的关系,开展了重气多源泄漏扩散试验,对卧式罐区的重气多源泄漏扩散规律进行了研究。结果表明:重气多源泄漏扩散时的空间浓度分布与总泄漏流量相等的重气单源泄漏扩散时的空间浓度分布规律一致;多源泄漏扩散条件下泄漏源周边区域的重气体积分数比单源泄漏扩散下该区域的重气体积分数仅高5%,而泄漏源相邻区域的重气多源泄漏扩散比重气单源泄漏扩散的重气体积分数高约15%;重气多源泄漏扩散时空间各点的重气浓度与各泄漏源单独泄漏扩散时对应位置的重气体积分数的加和基本一致,重气体积分数相差小于5%。该研究成果可指导化工罐区事故预防措施和应急方案的制定,从而提高化工企业安全生产水平。     

"3.29"京沪高速公路氯气泄漏事故的应急监测

本文介绍了在"3.29"氯气泄漏污染事故中应急监测全过程,以及确立正确监测方案,科学选择监测方法,为事故处理指挥部提供优质高效技术和服务,紧急应对突发污染事故的实战过程.     

城市居住区毒气扩散数值模拟

针对某居住区附近氯气储罐连续泄漏,通过求解三维不可压缩Navier-Stokes方程、K-ε湍流模型和物质浓度方程,模拟毒气在建筑物扰动条件下的扩散过程以及浓度时空分布特征,以毒气负载为基础给出近地面毒气危害区域,探讨毒气扩散对周边居民的影响。     

某化工厂(山区)大气污染的气象条件与气体扩散的试验研究

本文通过山区气象考察和气体扩散试验,分析研究不同气象条件下的气体扩散规律,讨论气象条件对有害气体散布范围和浓度分布的影响。 一、气象观测和大气扩散实验方法 我们使用铜电阻温度仪、自记电接风向风速仪,单经纬仪等仪器,并利用百米高的烟囱作温度和风速垂直剖面观测,观测高度分别为2米、8米、16米、30米、50米和70米。每小时观测一次,从正点开始持续记录10分钟,然后求其平均值。扩散试验时,10分钟时间内每10秒钟观测一次温度和风速。     

城市小区气象条件与污染扩散精细预报研究

从城市小区气象条件与污染扩散精细预报的科研需求和城市大气环境应急响应的应用需求出发,利用新一代全球/区域同化预报系统、城市小区尺度气象和污染扩散模式以及城市尺度污染扩散模式,对城市小区气象条件与污染扩散进行了精细预报试验,并进一步研究了城市小区尺度气象和污染扩散的精细模拟对城市尺度污染扩散模拟的影响.初步建立了城市小区气象条件与污染扩散精细预报方法,即:气象部分由全球到小区逐级单向嵌套、污染部分由小区到城市逐级单向嵌套的方法.预报试验结果表明,这种方法是合理可行的.小区尺度精细模拟对城市尺度污染扩散模拟的影响较大,但其模拟效果还有待利用观测资料进一步验证.     

事故性泄漏的有毒气体的风险性评价

针对有毒气体发生事故性泄漏时具有瞬间性的特点,选取适宜的烟团扩散模式,在多种气象条件下,对有毒气体地面浓度的分布状况进行了预测研究.结果表明:有毒气体有害浓度分布区域与泄漏发生后、事故发生时的气象条件有关.     

液氯运输泄漏事故危险区域的确定

通过对液氯泄漏类型和氯气扩散规律的分析,提出了液氯连续泄漏的扩散模型以及危险区域;利用已有的瞬间泄漏扩散模型和笔者提出的液氯连续泄漏扩散模型进行数值模拟,得出液氯连续泄漏事故影响的范围比瞬间泄漏事故影响的范围更大、造成的后果更严重的结论,并针对该模型的不足,提出了需要改进的方向.     

天津市突发事故条件下大气污染的应急模拟

基于数值天气预报模式和自动气象站观测资料,采用随机游走粒子-烟团模式对天津市突发事故条件进行应急示踪模拟试验.结果表明,模式能在10min内给出计算结果,并能较好地模拟大气突发事故的大气扩散过程,粒子的散布和积分浓度的分布均能反映出大气突发事故污染物扩散路径和影响范围的变化,可以作为事故应急决策系统的大气扩散模块,为早期应急和后果评价提供更接近实际的信息.