化工园区有毒物质扩散与危险区域计算研究

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本文主要选取了2013年珠海市某化工30000t/a碳五分离建设项目的生产以及辅助原料液氨储罐瞬时泄漏扩散模拟,结合事故统计数据进一步加强说明,液氨储罐泄露发生的概率较大以及事后危害范围广,人员伤害程度高等特点,说明分析液氨储罐泄漏后扩散模拟的必要性以及为安全应急救援和疏散提供指导意见的现实意义。通过模拟不同泄漏参数对泄漏区域的影响后,进一步分析分季节下的扩散危险区域,进而提出相应的应急救援疏散方案。分析如下:(1)通过模拟不同泄漏参数发现温度对于泄漏的影响在珠海当地对于扩散影响可以忽略不计;地表粗糙度水泥地比草地更不利于扩散,且同工况条件下,相应网格区域下草地时浓度是大气稳定度影响水泥地的1.5倍左右;大气稳定度一般D出现时刻居多,但是也计算出在夜间大气稳定度为E时对于扩散较为白天D下不利,所以夜间更应该加强监测和防控;最主导扩散的为风向和风速,风向决定泄漏后下风向的走向,风速决定泄漏距离和泄漏半宽,风速抑制横向扩散,且随风速增加,扩散距离并不是继续持续的增加,这也跟大气浓度稀释有关;不同的泄漏时间下的大气扩散距离以及相应网格浓度是成比例增加的,也就说明越早发现越早疏散越能减少损失,在泄漏17min左右已经达到厂区边界,在12min左右致伤致死浓度达到主要办公人员区域,所以能够在12min之前做好信息发布以及17min之前疏散出去,对于减轻人员伤亡和财产损失是非常必要的。这几个参数重要度排序可以如下:时间>风速风向>地表粗糙度>大气稳定度>温度。(2)通过设定温度不变取平均温度,以及地表粗糙度为水泥地,大气稳定度取D情况下,排放时间设定17min,得到不同季节下的扩散区域,发现冬季下危险度最高,疏散最为困难,而夏季疏散时缺少下侧的一个疏散出口,秋季缺少一个右侧出口,建议增加此两处应急出口,同时春季、秋季、冬季重点加强监测,全年分季节危险性排序为冬季>秋季>春季>夏季。(3)针对模拟结果以及厂区实际情况,提出相应的应急救援对策,分别包括储罐本质安全设计、无人机监测平台研发、有毒气体报警监测和视频监测入手加强防范、同时注意储罐的防腐设计,增加防毒设施,增强个人防护以及加强厂区以及外部救援力量的合作,做好应急预案和相应的应急演练。
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