【正文】 st, on the site once produce natural gas leak, should be taken into account in the direction and point source leaking the wind direction, wind speed at factors such as timely and accurate prediction leakage, gas may be spread to dangerous area, pletes the countermeasures. Key words： Theory of similarity。泄漏的氣體在下風向擴散的最快，在現(xiàn)場一旦發(fā)生天燃氣泄漏，應綜合考慮泄漏源的方向和該點當時的風向，風速等因素，及時準確預測泄 漏氣體可能擴散到危險區(qū)域，做好應對措施。通過試驗研究得出在實際環(huán)境中大氣主導風的風速，泄漏方向?qū)怏w擴散濃度分布有重大的影響，泄漏氣體在下風向擴散的最快。 應在生 產(chǎn)過程中，加強管理，強化生產(chǎn)者的安全生產(chǎn)教育。 學號： 07412225 常 州 大 學 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） （ 2022 屆） 題 目 重氣泄漏擴散模擬及應急救援 學 生 薛云龍 學 院 環(huán)境與安全工程學院 專業(yè)班級 安 全 072班 校內(nèi)指導教師 王 新穎 專業(yè)技術(shù)職務 講 師 校外指導老師 專業(yè)技術(shù)職務 二 ○ 一一 年 六 月I 重氣泄漏擴散模擬及應急救援 摘 要 ： 重氣 泄漏擴散事故是經(jīng)常發(fā)生且危害較大的一種事故形式，由于重氣的密度大于空氣，因此重氣往往沿地面擴散，泄放物質(zhì)進入人體將引起中毒事故，若泄放物質(zhì)被點燃或引爆將引起大規(guī)模的燃燒爆炸事故。雖然人們對重氣泄漏擴散所造成的危害十分重視，但由于缺乏足夠有效的數(shù)據(jù) 來 提供人們作風險評估及預防改善措施，因此采用數(shù)學模型進行模擬是必要的。分析了泄漏擴散事故的七大影響因素，提取并建立了泄漏事故模式，并對各種事故模式的泄漏機理和發(fā)生條件進行了研究分析。靜風時，隨著時間的增加，空間各點的濃度有升高的趨勢；在穩(wěn)定風流中，空間各點的濃度隨時間的變化不明顯，可以認為是穩(wěn)態(tài)的。 關(guān)鍵詞 ： 相似理論；泄漏模型；泄漏擴散模式 ； 示蹤法 ； 重氣；應急救援； II Heavy gas leak dispersion modeling and emergency rescue Abstract ： As it is wellknown, many industrial and domestic gases are toxic and flammable are stored in highlypressurized vessels at liquefied state with ambient temperature. If there is by chance a sudden release, it often forms heavythanair vapour. The accident release and dispersion of toxic and flammable heavy gas can present a serious risk to the public’s safety and to the environment. Disease may be caused when the flammable heavy gases are lit. Although great attention has been paid to the hazard of heavy gas dispersion, effective data of filed experiments are still insufficient to make risk assessment and precaution. Through the statistical analysis, draw a conclusion that chemical system in production, transportation and storage process, should first consideration and control of hazardous chemicals, and summarizes the characteristics of the leak diffusion process performance. Subjective factors, equipment inherent defect caused by leakage on China39。 Leakage model； Leakage diffusion mode； Trace method； heavy gas； Emergency rescue III 摘要 Ⅲ 1 緒論 1 研究意義 5 研究內(nèi)容 5 2 重氣的泄漏擴散過程 7 9 高斯模型 11 FEM3模型 14 3 重氣泄漏事故原因分析 15 IV 重氣泄漏事故分析的必要性 15 重氣泄漏事故分析 16 泄漏原因分析 17 基 于 人 的 因 素 進 行 分析 17 基 于 人 的 因 素 進 行 分析 18 重氣泄漏擴散的基本模式 18 影響重氣擴散的因素 18 小結(jié) 19 4 試驗模型設 計以及試驗過程 20 模型材料的選擇原則 20 模型材料的選取 20 油 氣 儲 運 安 全 綜 合 試 驗 平 臺 的 構(gòu)建 21 試驗模型的設計研究思想 21 試驗模型的構(gòu)建 21 建造試驗模型的基本原則 21 試驗模型 22 試驗方案 27 試 驗 裝 置 示 意圖 32 33 小結(jié) 38 5 ?；沸孤U散事故應急救援 41 應急通訊系統(tǒng) 42 應急防護和救援 42 應急預案 43 應急狀態(tài)終止 43 危 化 品 泄 漏 擴 散 事 故 應 急 監(jiān) 測 系統(tǒng) 43 應急監(jiān)測管理 43 應急監(jiān)測組織 保證 43 應急監(jiān) 測 技術(shù)支持 44 本章小結(jié) 45 結(jié)論 46 參考文獻 49 常州大學 本科 生 畢業(yè)設計（論文） 第 1 頁 共 57 頁 1 緒論 研究背景 現(xiàn)代科學技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，為人類提供更好的物質(zhì)生活條件的同時，也存在著極為嚴重的潛在的危害。如果泄漏量小或及時被堵塞，污染范圍不大，屬于 一般設備或操作事故。特別是易燃、易爆物質(zhì)泄漏后，遇明火或靜電火花可引發(fā)燃燒爆炸，也可能擴散相當一段距離后，遇明火引起回火爆炸，對周圍環(huán)境、人員、設備等造成巨大的危害 [1]。例如， 1984年印度博帕爾市郊的聯(lián)合碳化物公司農(nóng)藥廠 45噸劇毒液體 —— 異氰酸甲酯儲罐事故性泄漏，致使 3150人死亡， 5萬人失明，20多萬人受到嚴重毒害， 15萬人接受治療，引起世界各國的震驚 [2]。 1979年溫州電化廠液氯泄漏，是我國第一個受到廣泛注意的嚴重泄漏事故，造成 59人死亡．約 800人嚴重中毒 [4]。 此類惡性事故不勝枚舉，隨著化學工業(yè)的迅速發(fā)展，發(fā)生泄漏事故的危險性相應增加，事故的規(guī)模也有擴大的趨勢。這些殘酷的事實表明，深入開展重氣泄漏及擴散過程的理論實驗研究，對于科學預防泄漏事故的發(fā)生、指導緊急救災具有重要理論價值和實踐意義。重氣的擴散機理與傳統(tǒng)大尺度的大氣擴散有著明顯不同的特點，常常擴散成非常復雜的形狀，有時還停留在空 中不散，擴散過程易受風速、風向以及地形的影響：從泄漏形式、形成氣云到大氣擴散，整個過程十分復雜且仍有許多有待研究的問題：此外，由于自身密度的緣故，泄漏的重氣向地面下沉并沿地面水平擴展，從而形成低而平的氣云沿著地表拓展范圍，附近人員及建筑物都受到它直接的影響 [6]。 研究意義 在通常情況下，為了便于儲存和運輸，根據(jù)危險物質(zhì)的理化特性，液體多采用常溫常壓，氣體則采用低溫常壓或常溫加壓等方式儲存，使 其為液體狀態(tài)。據(jù)不完全統(tǒng)計 [9]，自 1949年 10月到 2022年 4月，我國化工系統(tǒng)發(fā)生的 51起重 (特 )大典型泄漏事故，涉及到 24種危險物質(zhì)，從事故的發(fā)生頻率和造成危害來看，其中有 8種危險物質(zhì)應優(yōu)先考慮并進行控制，見圖 。從上兩圖中可以看出， 8種危險物質(zhì)中除 一氧化碳不屬于重氣外，其它泄漏物質(zhì)均屬于重氣，重氣發(fā)生事故次數(shù)占總次數(shù)的 ％，常州大學 本科 生 畢業(yè)設計（論文） 第 3 頁 共 57 頁 造成的傷亡占總傷亡的 99． 09％ 。國外對有關(guān)物質(zhì)泄漏擴散過程的研究開展得較早，印度博帕爾事故以來，美國通過了許多地方、州、和聯(lián)邦法規(guī)，試圖防止災害性的化學事故。 95 年美國環(huán)境保護局完成了危險管理計劃，要求工廠進行危險性評價，開創(chuàng)應急反應計劃，并使該計劃用于公眾。國際上相繼通過了 1990年化學制品公約、 1993年預防重大工業(yè)事故公約等，敦促世界各國實施相應的政策及預防保護措施，發(fā)展基礎(chǔ)研究和重大災害防治應用技術(shù)研究。我國政府各有關(guān)部門也很重視，原化工部、勞動部、城鄉(xiāng)建設部、全國人民防空委員會、國家環(huán)境保護局、中國人民解放軍參謀部等都進行過專題調(diào)查或召開專門會議，力求把防范毒物泄漏等化學事故納入城市建設總體規(guī)劃中去，采取了一系列應急 措施 [10]。因此為確定危險物質(zhì)泄漏可能造成的影響范圍，對重氣泄漏擴散的研究是必要的。 因此，如何準確地判斷泄漏量的大小，掌握泄漏后有毒有害、易燃易爆物料的擴散范圍、泄漏速度、泄漏物的濃度分布等技術(shù)參數(shù)，從而準確確定爆炸危險區(qū)、急性中毒致死區(qū)、以及無影響的區(qū)域，對實施現(xiàn)場控制處理，最大限度地降低事故損失非常重要。 做好該領(lǐng)域的研究，對于相關(guān)法規(guī)和標準的制定、重大突發(fā)性污染事故的預案和現(xiàn)場救護以及建設性項 目的安全、環(huán)境評價都是十分有益的。 。它假定由湍流所引起的局地的某種屬性的通量與這種屬性的局地梯度成正比，通量的方向與梯度方向相反，比例系數(shù)為 K，所以又稱為 K理論。是泰勒用統(tǒng)計學方法研究湍流擴散問題。 高斯在大量 實測資料分析的基礎(chǔ)上，應用湍流統(tǒng)計理論提出了正態(tài)分布假設下的擴散模式，即高斯模式。 （ 3）相似理論。從這一基本觀