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。     

采用ALOHA软件对甲醇储罐泄漏扩散范围影响因素的敏感性分析

甲醇是最重要的化工原料之一,被认为是可替代化石燃料的新能源,但作为危险化学品的一员,其安全与环境问题不容忽视。以甲醇储罐泄漏后毒气扩散所造成的中毒事故为研究对象,基于重气扩散(DEGADIS)模型,采用ALOHA软件对甲醇储罐泄漏后毒气扩散范围的影响因素(环境和工艺过程参数)进行了敏感性分析。结果表明:甲醇有毒蒸气云的最大扩散距离会随着大气温度、储罐温度和储罐泄漏口直径的增加而增大,随着风速、大地表面粗糙度和大气相对湿度的增加而减小。其中,大气温度、风速、大地表面粗糙度和储罐泄漏口直径对毒气的最大扩散距离具有重要影响,大气相对湿度和储罐温度则次之,而储罐的充填率和储罐泄漏口高度对毒气的最大扩散距离几乎无影响。     

石化管道丁烷气体泄漏扩散数值模拟

为研究石化管廊管道气体的泄漏扩散规律,以某化工园区石化管廊丁烷输气管道作为研究对象,采用CFD软件的Realizable k-ε模型对不同环境风速和泄漏初始速度下石化管道丁烷气体泄漏的扩散规律进行了数值模拟研究。结果表明:无风状态下,丁烷泄漏气体以射流形式从泄漏口喷出,爆炸极限区域集中于泄漏口上方;随着环境风速的增大,丁烷气体高浓度区域面积缩小,处于爆炸极限范围区域的面积扩大,危险区域面积扩大,丁烷气云整体呈上浮趋势;丁烷气体泄漏初始速度越大,丁烷泄漏气体自由扩散的作用越强,处于爆炸极限范围区域的面积越大,丁烷气云沉降趋势明显、纵深增加。     

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。     

风速及泄漏量对无组织排放的苯污染物浓度影响的CFD模拟研究

利用Fluent软件对某化工厂苯污染物的无组织排放在居民区的扩散规律进行了模拟,研究并比较了风速及无组织泄漏量对污染物浓度的影响。研究结果表明：存在伙,当实际泄漏量大于QC时,敏感点的苯污染物浓度随风速增大而减小;当泄漏量小于伙时,敏感点的苯污染物浓度随风速增大而增大。风速较小时,随着敏感点到泄漏源距离的增大,敏感点的污染物浓度有减小趋势;风速较大时。敏感点的苯污染物浓度不仅与敏感点到泄漏源的距离有关,还与污染物的泄漏量有关。在污染物扩散方向的下风向街区内,迎风一侧的污染物浓度高于背风一侧的污染物浓度。     

天然气长输管道喷射火事故影响因素模拟分析

利用PHAST软件对天然气长输管道运行压力、泄漏面积、管径、泄漏方向以及风速等因素对喷射火事故的影响进行了定量模拟分析,结果表明:随着运行压力、泄漏面积、管径和风速的增大,伤害半径也随之增大;而随着泄漏方向的扩大,伤害半径则随之减小。     

基于ALOHA软件的氯乙烯储罐泄漏事故模拟与分析

采用ALOHA软件考查泄漏孔径、风速、泄漏位置对氯乙烯储罐泄漏造成的有毒气体扩散及火灾爆炸事故后果的影响情况,定量给出事故影响范围,并分析不同事故场景对储罐下风向1km处敏感点的影响情况。结果发现氯乙烯储罐泄漏导致的有毒气体扩散和BLEVE事故可能会对该处人员造成伤害。针对氯乙烯储罐泄漏事故可能造成的严重后果,进一步使用鱼刺图对储罐泄漏事故的原因进行分析,从而为事故的预防提供参考。     

施工场所点源扬尘扩散特征模拟分析

粉尘污染对环境、健康、经济和政治的影响日益增大,为了掌握影响粉尘扩散的主要因素,提出以建筑施工场所扬尘为研究对象,基于高斯模型对施工扬尘扩散的时空变化特征进行模拟,并依据帕斯奎尔分类法对影响扬尘扩散的大气因素进行灵敏度分析。结果表明,当风速或大气稳定性增加1个数量级扬尘扩散速度会提高2～3倍,大气稳定性和风速对建筑施工扬尘的扩散影响较大;同时扬尘点源的位置高度对扬尘扩散也有重要的影响。     

基于Flacs的化工装置硫化氢泄漏事故后果研究

运用挪威Gexcon Flacs软件对某石化厂区硫黄回收装置酸性气分液罐泄漏事故进行模拟研究,通过模拟结果分析不同因素对硫化氢泄漏事故后果严重程度的影响,结果表明:泄漏方向对扩散影响最为显著,水平泄漏扩散浓度明显高于垂直泄漏,且气云核心更加接近泄漏源;泄漏孔径直接影响事故严重程度;风速直接作用于事故演化速度和影响范围;泄漏高度越高,硫化氢气云落地距离越远,对泄漏事故的监测有一定影响。该结果对情景构建工作中最坏事故场景的确定具有一定的指导意义。     

基于高架点源大气中汞演变规律数值模拟研究

在分析大气中汞来源的基础上,根据前人研究成果建立了大气中汞的累积量模型,对大气中汞的累积量进行预测。通过合理化简修正高架源扩散模型,采用控制变量法研究了风速、有效源高度、大气稳定度和湿度对Hg扩散的影响,并比较大气稳定度对市区和平原郊区的影响差异。此外,综合分析了上述4个因素对汞在大气中扩散的总体影响。研究结果表明:大气中Hg的扩散是随着有效源的距离增长而逐渐降低;有效源高度不同,其浓度最大值所在的位置就不同,高度越小,其扩散程度越剧烈;湿度越大,Hg的浓度随之增大;大气越稳定,Hg的扩散越稳定,但大气稳定度对市区和平原郊区的影响差异不大,且风速不影响其最大浓度值的所在位置;综合考虑影响大气汞扩散的因素时,风速和有效源高度对大气Hg扩散起协同促进作用;湿度则起抑制作用;大气稳定度与其它几个因素间几乎无影响。