油气及有毒性气体泄漏扩散危险性研究

发布时间：2017-05-12 03:05

  本文关键词：油气及有毒性气体泄漏扩散危险性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：油气及有毒气体泄漏是石化企业常见的安全事故,油气和部分有毒气体多为重质气体,发生泄漏一般沿着地面扩散,有毒气体被人体吸入将引起中毒事故,泄漏的油气与空气的混合物被点燃或者引爆将引起燃烧爆炸事故。虽然石化企业对于油气及有毒气体的泄漏事故非常重视,但是由于缺少有效的数据作为依据进行预防控制措施及应急救援方案的制定,所以油气及有毒气体一旦发生泄漏就会造成重大损失及严重后果,因此油气及有毒气体泄漏扩散的研究是十分必要的。本文通过试验测试、数值模拟的方法结合危险性指标对油气及有毒气体的泄漏扩散进行分析。首先,通过现有资料的收集整理及油气爆炸极限试验确定了油气及有毒气体的危险性指标,测试了油品的挥发速率,分析不同油品及温度对挥发速率的影响,并以此为依据确定了油气的泄漏流量;其次,进行以二氧化碳为替代气体的小尺度室内气体泄漏扩散试验,试验测量了不同释放流量、释放点高度、释放源形式的二氧化碳浓度,分析了不同因素对释放物浓度分布的影响和重质气体泄漏扩散的一般规律;然后,建立气体泄漏扩散三维几何模型,通过FLUENT软件对二氧化碳气体泄漏扩散试验进行模拟,对照了试验和数值模拟的结果,验证了数值模拟的精确程度,并在此基础之上开展多工况的己烷和硫化氢气体泄漏扩散的数值模拟计算;再次,在上述模拟结果的基础上结合相应的危险性指标对己烷和硫化氢气体泄漏扩散进行分析,得到风速、流量及释放源高度变化对泄漏扩散的影响;最后,针对模拟结果提出作业安全空间隔离防护技术,作为油气及有毒性气体泄漏的有效处置措施。本文的研究结果与泄漏扩散理论相符,以危险性指标作为泄漏扩散分析的标准为油气及有毒气体泄漏扩散研究提供了新的分析思路,研究所得到的泄漏扩散危险性规律以及提出的作业安全空间隔离防护技术对石油化工企业的安全运营及维护有一定的参考价值,对泄漏事故实施现场控制处理有一定的指导意义。
【关键词】：油气 有毒气体 泄漏扩散 危险性 数值模拟
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X937
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 选题背景及意义10-11
• 1.1.1 选题背景10
• 1.1.2 研究目的及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.2.1 国内研究现状11-12
• 1.2.2 国外研究现状12-13
• 1.3 本文的研究内容13-14
• 1.4 本文研究技术路线14-15
• 第二章 油品爆炸危险性试验研究15-29
• 2.1 油品爆炸极限试验15-19
• 2.1.1 试验方案15-17
• 2.1.2 测试结果17-19
• 2.2 油品挥发速率实验19-26
• 2.2.1 试验方案及步骤19-21
• 2.2.2 试验结果及分析21-26
• 2.3 油品燃爆危险性的时间效应分析26-28
• 2.3.1 油品燃爆危险性的时间效应26-27
• 2.3.2 油品燃爆危险性的影响因素分析27-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第三章 油气泄漏扩散室内模拟试验29-41
• 3.1 试验原理及方案设计29-33
• 3.1.1 试验原理29-32
• 3.1.2 试验器材32-33
• 3.1.3 试验步骤33
• 3.2 己烷点泄漏试验结果及分析33-37
• 3.2.1 泄漏源高度为 0m试验结果与分析33-36
• 3.2.2 泄漏源高度为 1.2m试验结果与分析36-37
• 3.3 己烷面泄漏试验结果及分析37-38
• 3.4 硫化氢点泄漏试验结果分析38-39
• 3.4.1 泄漏源高度为 0m试验结果与分析38-39
• 3.4.2 泄漏源高度为 1.2m试验结果与分析39
• 3.5 本章小结39-41
• 第四章 油气泄漏扩散数值模拟41-55
• 4.1 油气泄漏扩散物理模型41-43
• 4.1.1 基本假设41
• 4.1.2 控制方程41-42
• 4.1.3 FLUENT求解过程42-43
• 4.2 油气泄漏试验数值模拟验证43-45
• 4.2.1 几何模型及参数设定43-44
• 4.2.2 数值模拟与试验结果对照44-45
• 4.3 油气泄漏扩散数值模拟设定45-47
• 4.3.1 影响因素及水平设计45-46
• 4.3.2 几何模型及相应的参数设定46-47
• 4.4 油气泄漏扩散数值模拟结果及分析47-54
• 4.4.1 己烷气体泄漏扩散浓度分布47-53
• 4.4.2 己烷泄漏扩散危险性分析53-54
• 4.5 本章小结54-55
• 第五章 有毒性气体泄漏扩散数值模拟55-63
• 5.1 有毒性气体数值模拟设定55-56
• 5.1.1 影响因素及水平设定55
• 5.1.2 监测点布置55
• 5.1.3 有毒性气体危险性指标55-56
• 5.2 数值模拟结果分析56-62
• 5.2.1 硫化氢泄漏扩散浓度分布56-61
• 5.2.2 硫化氢泄漏扩散危险性分析61-62
• 5.3 本章小结62-63
• 第六章 作业安全空间隔离防护技术63-71
• 6.1 作业安全空间简介63-65
• 6.1.1 系统构成63
• 6.1.2 系统性能参数63-64
• 6.1.3 系统密封及材料选用64-65
• 6.1.4 通风方式65
• 6.2 安全空间系统隔离防护能力测试65-70
• 6.2.1 安全空间气密性试验65-66
• 6.2.2 安全空间系统排除有毒有害气体能力测试66-70
• 6.3 本章小结70-71
• 结论及展望71-73
• 结论71
• 展望71-73
• 参考文献73-75
• 攻读学位期间取得的研究成果75-76
• 致谢76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 丁信伟,王淑兰,徐国庆;可燃及毒性气体泄漏扩散研究综述[J];化学工业与工程;1999年02期

2 王来忠;;石油工业动火安全防护方法研究[J];中国安全生产科学技术;2009年02期

3 黄琴;蒋军成;;重气泄漏扩散实验的计算流体力学(CFD)模拟验证[J];中国安全科学学报;2008年01期

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本文编号：358622