基于GIS的苯储罐泄漏事故预警系统

针对化工企业中苯储罐的泄漏问题,根据苯的泄漏扩散规律及苯浓度对人体的伤害,将苯的泄漏危险范围依次划分为最小致死浓度、危害生命浓度、重度中毒症状浓度和轻微中毒症状浓度4个区域。在GIS技术支持下应用重要度分析方法,建立了以设备连锁故障为主要原因的苯储罐泄漏预警系统,并将苯储罐泄漏事故预警划分为4个等级。以河南神马尼龙化工厂苯储罐区为例,验证了预警系统的可行性。     

基于MATLAB的液氨瞬时泄漏模拟及应急措施研究

利用高斯烟团模型建立地面瞬时泄漏源气体扩散浓度分布模型,运用MATLAB软件对模型进行数值模拟,将结果可视化,分析氨气的泄漏扩散过程,最终求得氨气云团扩散形成的中毒危险区范围和氨气云团消散失去毒害作用需要扩散的时间和距离.经计算,氨气云团扩散60s后能形成的中毒危险区范围是以x=120m,y=0为圆心,半径为50.7m的圆,氨气云团消散失去毒害作用需要扩散的时间为480s后,此时氨气云团的中心位于(1 068,0,0).该计算结果可对有毒有害气体泄漏后预测扩散危险区范围提供相关依据.     

多源重气泄漏扩散模拟研究

由于重气效应的存在,重气的泄漏和扩散的危险性较之轻气更为严重.在单源SLAB模型的基础上发展了多源重气扩散模型,并对单源和多源重气在连续泄漏和瞬时泄漏两种泄漏模式下的扩散都进行了模拟研究.以氯气泄漏为研究算例,计算得到了相应条件下下风向的时均浓度分布情况,结合毒性标准给出了不同毒性水平下的事故后果影响范围,从而可以为应急救援和疏散决策制定提供理论指导.     

苯泄漏事故的应急响应等级

针对危险化学品事故应急响应等级划分及快速反应中存在的问题,利用事故树的分析方法,提出以空气中苯浓度、人员暴露时间和扩散范围3个参数来划分苯泄漏事故应急响应等级,并将应急响应划分为事故发展前期和后期两个阶段。以河南神马集团尼龙化工有限责任公司为例,建立了基于事故树分析法的苯泄漏事故应急响应等级划分方法,并对苯泄漏事故的应急响应程序进行了分析。     

基于SLAB的重气泄漏扩散模拟分析

简述重气云团及其扩散的相关理论,运用SLAB模型模拟某厂液氯钢瓶破裂瞬时泄漏后下风向浓度三维分布情况。得到近地处氯气泄漏扩散浓度分布曲线、敏感点浓度随时间变化曲线、浓度分布三维曲面。结果表明：厂内大部分浓度在300 mg/m3以上,位于致死区域;下风向1 500 m处敏感点暴露在50 ~ 60 mg/m3浓度区间内的时间约为60 s;三维浓度曲面呈狭长的椭圆拱形,氯气浓度58 mg/m3的曲面高度可达43 m。以上结果可为事故应急救援提供有效参考。     

描述重气泄漏扩散过程的新型模型

在对现有重气扩散模型研究分析的基础上，建立了一种新型的描述气泄漏扩散过程的模型－LTA－HGDM。利用所建立的模型对Throney IslandTrials系列试验中的7组代表不同类型大气环境下的现场试验进行了模拟，模拟结果同试验数据IITHeavy GasModel模型的模拟结果进行了比较。结果表明，新建立的LTA－HGDM模型具有形式简单，模拟精度好，运算快捷等优点，通过对模拟结果进行分析讨论，指出了新建立模型存在的不足及今后该领域的研究重点及方向。     

液氨泄漏事故的污染扩散研究

氨气通常采用常温高压或低温加压的方式液化储存,而液氨具有特殊毒性和影响,为了了解液氨泄漏扩散时的范围和影响,通过某案例的背景资料利用高斯烟羽模型对液氨连续泄漏源进行建模,利用MATLAB软件对模型进行模拟,定量分析液氨泄漏扩散全过程.经计算可得,对于假定发生的泄漏事故,重伤半径为53m,刺激半径为200m,以车间最高允许浓度(MAC)为毒性终点,该液氨泄漏事故的影响距离为278m,这对制定及时有效的防灾对策,减少人员伤亡和降低环境污染危害具有重要的现实意义.     

室内空间重气泄漏扩散过程的影响因素

以CO2为对象,对室内空间重气扩散过程进行实验研究,考察泄漏源强度、泄漏源高度和开窗对室内CO2扩散过程的影响。结果表明:CO2在室内空间泄漏扩散后有明显的沉降和分层现象。CO2浓度和浓度上升速率随着高度的增加而减小。随着泄漏源强度的增加,近地面处CO2浓度和浓度上升速率均增加,远离地面处CO2浓度值略有上升。随着泄漏源高度的增加,近地面处CO2浓度和浓度上升速率均减小,远离地面处CO2浓度增加。当泄漏源高度较高时,虽然近地面处的CO2浓度相对有所减小,但整个空间都会有较高CO2的气体分布,危险性更大。室外静风条件下,在高位开窗时,空间内CO2浓度没有明显的降低;但在低位开窗时,近地面处CO2浓度明显降低,但远离地面处,CO2浓度降低幅度较小。     

汽油储罐泄漏扩散三维动态研究

10 000 m³的立式内浮顶储罐在成品油站场中数量最多,为研究汽油泄漏扩散行为,考虑相邻罐之间的影响,通过FLACS软件,按照标准建立罐区三维模型,基于pool模块,分别讨论液池和可燃气云在不同泄漏速率、温度、风速影响下的扩散行为。研究结果表明,双罐区的液池和气云扩散主要受相邻储罐的阻挡而绕流扩散,随后与单罐区一样,受到防火堤的约束;根据在30 s形成的液池面积大小及可燃气体扩散最远距离来评价汽油泄漏后的灾害严重程度,发现泄漏速率越大、风速较小且稳定时,液池及可燃气云扩散速度越快,危险程度越高,而温度对液池扩展及气云扩散影响较小;结合监测点的实时气体浓度信息及GB 50493——2019相关规定,建议罐区可燃气体探测器设置在泄漏源附近,高度设置为0.3 m。     

基于平板-高斯烟羽模型的海上重气泄漏事故研究

设计海上重气平板-高斯烟羽扩散模型,其中平板模型用在重气沉降阶段,高斯烟羽模型用在重气湍流扩散阶段,并设计虚拟源将两者结合.同时,对海洋环境下的模型参数进行优化,包括风速、泄漏源有效高度以及扩散参数等,将调整后的参数输入模型,对事故区域重气浓度定量可视化.结果表明,事故点处,重气以8 m/s的风速向东北方向扩散;在下风向98 m处等浓度曲线以内为爆炸限度;在转折点31 m处,两模型衔接基本吻合.经专家实地检测,以(100m,0.0025 kg/m~3)为校正点,校正后的模型仿真与当时扩散浓度点基本吻合.因此,该模型可对重气泄漏扩散浓度区域可视化,并为之后应急救援等提供技术支撑.     

陡槽自然掺气水流含气浓度分布模拟

提出分析陡槽自然掺气发展区含气浓度二维分布特征的数学模型，考虑含气浓度大小对气泡浮速和掺气水流阻力的影响以及掺气层水深的沿程变化，得出的计算结果被前人的水槽试验及原型观测资料所验证。分析自然掺气发展区与掺气坎下游浓度耗散区的主要区别，阐明了气泡上浮作用与紊动扩散作用的沿程变化特征。     

一种改进的有毒气体扩散高斯模型算法及仿真(英文)

高斯模型作为评价有毒气体泄漏后的扩散模型,因其计算量小、简单易用等特点而被广泛应用.文章对有毒气体扩散的时空特性进行了讨论,通过引入一种时间因子,对现有高斯烟团模型进行了改进,建立了以时间函数为动态变换基点的有毒气体扩散模型.将有限时间内的有毒气体连续释放过程表述为实源和一系列虚源在多个时间区段内的释放子过程的组合.根据改进的高斯模型,编程实现了基于GIS的、实时的有毒气体扩散动态仿真.仿真结果表明,该算法能够快速、准确地计算出有毒气体泄漏后的任意时间点的扩散浓度空间分布,能够较好地模拟有毒气体扩散的动态变换过程,对危险化学品泄漏事故现场的预测和评估具有很好的辅助决策作用.     

气泡羽流的数值模拟

提出了一个预报圆形气泡羽流特性的k－ε－E湍流模型。对静止环境中的圆形气泡羽流流场进行数值模拟,得出了气泡羽流的流速场和浓度场。预报结果表明,气泡羽流的流速及气泡浓度在横断面上的分布为高斯型曲线分布,模拟结果与实测资料对比两者吻合较好。     

利用气相色谱法测定空气中苯的不确定度

介绍了利用气相色谱仪对室内空气中苯含量进行检测的方法及原理,重点探讨了如何计算标准不确定度问题。     

建筑环境中有害气体扩散及分布的分析

利用温差射流原理分析了有害气体泄漏时在大气中扩散的特点;在与实验结果对比的基础上,对某建筑小区环境下有害气体连续泄出的扩散迁移过程进行了初步数值计算．结果表明,泄出气体的主运动方向沿大气流动方向发生偏转,气体浓度分布区的范围和形状主要与大气主流风速的大小、建筑物阻挡作用和气体泄出速度等因素相关．     

深层稠油油藏注天然气吞吐泡沫油流特征数值模拟研究

深层稠油油藏的有效开采是世界性的难题,天然气吞吐开采是有效的方法之一。其中天然气吞吐回采阶段泡沫油流的驱油特征研究尚不深入。本文采用考虑泡沫油的数值模拟方法,以吐哈鲁克沁油田深层稠油油藏天然气吞吐为实例,从模拟网格尺寸、油藏非均质程度、注入气溶解速度等角度,对吞吐回采阶段的“泡沫油流”的渗流特征展开描述。研究结果表明,数值模拟研究要建立适宜的网格模型才能反映真实的泡沫油流动态;注气气体扩散水平较高时,非均质的影响效果显现,气体优先从储层突破影响原油的生产;当注入气体溶解速率低时,微气泡少,影响稠油的流动性,累积采油量减少。     

三维引射流动数值模拟及紊流模型选择

针对引射流动三维湍流流动的特点,应用κ-ε、S-A以及k-ω湍流模型分别对三维引射流动进行了数值模拟。比较引射流量的数值结果与实验结果表明,湍流模型的选取对数值结果具有较大影响,采用k-ω模型进行模拟可以较为准确地预测引射流量。     

重气瞬时扩散数值模拟的实验验证及应用研究

运用计算流体力学方法对重气瞬时扩散现象进行数值模拟,并与重气扩散理论及野外现场实验观测结果进行定性和定量对比分析. 结果表明,数值模拟方法可以再现重气瞬时扩散的物理过程并以较高的可靠性预测浓度场的时空分布特征. 将数值模拟结果应用于实际的风险分析和安全评价中,可以定量地预测特定地点危险浓度的到达时间、持续时间以及特定时间危险浓度的空间分布;得出了在重气毒性阈值较低的情况下,近源区和远源区中毒风险一样高等结论.     

旋风分离器气相流场的数值模拟

为了考察适合旋风分离器流场模拟的湍流模型,采用三维贴体网格,应用ＰＨＯＥＮＩＣＳ程序对某旋风分离器气相流场进行了数值模拟,湍流模型分别采用标准ｋ－ε模型和Ｃｈｅｎ－Ｋｉｍ模型。通过计算结果与实验数据的对比发现,与标准ｋ－ε模型相比较,Ｃｈｅｎ－Ｋｉｍ模型更适合于模拟涡旋流动,可以用来进行旋风分离器流场模拟。