危险性气体泄漏事故典型情景构建及应急决策研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:ccll
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近年来,危险化学品的种类和数量得到快速提升和广泛应用,液氨作为重要的工业原料,被广泛应用于火电厂的脱硝系统和工厂的制冷剂,氨泄漏事故频繁发生,导致严重的人员伤亡、财产损失和环境破坏,得到社会的广泛关注。因此,对氨泄漏事故的致因因子、泄漏扩散规律和应急决策的研究,可以预防事故的发生、对氨泄漏扩散过程进行有效的预测、对现场的事故救援和应急疏散提供宝贵的数据支持,对应急预案的编写和应急指挥提供重要的技术保证。研究进展与结论归纳如下:导致氨泄漏事故的致因因子种类繁多,为分析可能导致事故发生的致因因子并对其贡献度进行排序,建立氨泄漏事故的动态模糊贝叶斯模型,该模型分为两个部分,一是利用模糊性对人为因素和失效概率难以获取的基本事件进行模糊化处理,最终去模糊化得到比较合理的基本事件失效概率,使计算结果更具科学性;二是采用动态贝叶斯对氨泄漏事故进行动态风险分析。该研究对涉氨企业预防事故的发生提供了有力的支持。氨泄漏事故发生后,由于所采取措施种类和有效性的差异会导致不同的事故发展脉络,为掌握事故可能的发展路径,在“情景-应对”的理论基础上,基于“时间窗”理论对危险化学品泄漏事故的情景构建进行研究,结合国内外相关事故经验,建立氨泄漏事故情景构建模型、探究事故演化规律。情景构建不仅可以研究突发事件演化过程和规律,其重大事件情景也可以为事故的预防、减小事故影响程度、编写事故应急预案和提高突发事件的应对能力提供科学依据。氨的扩散过程比较复杂,现场试验虽能有效地记录扩散运动的真实数据,但是经费消耗巨大、实验条件不可复制;经验模型虽可大致得出氨泄漏扩散的距离,但是其只适用于无障碍物的条件下,且计算精度不高,无法保证结果的准确性。为解决以上问题,采用计算流体力学的方法,利用FLUENT软件研究氨在不同影响因素下的扩散规律(泄漏速度、风速、风向、泄漏口高度和泄漏口大小),并设计正交实验探究五种因素对氨泄漏事故影响的敏感性,结果表明:敏感性由高到低的顺序为泄漏速度、泄漏口大小、风速、泄漏口位置和风向。选取敏感性排序的前三名进行实例场景的研究,确定实例场景复杂地形下的氨浓度在时间空间的分布规律;利用Patnfinder软件探究不同疏散场景下人员逃生所需时间,根据氨浓度分布情况和逃生路线的选择计算不同场景、不同区域的人员中毒死亡概率,建立氨泄漏事故发生后每种场景下的应急计划区域、“最短逃生路径”和应急救援体系。最终形成一套系统的氨泄漏事故的预防、控制和应急的技术体系,对于预防氨泄漏事故的发生、降低事故后果程度、采取正确的应急决策、保障人员的生命和财产安全,促进企业的正常运营和安全生产有着极为重要的意义。
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