合成氨企业液氨泄漏机理与防控技术研究

发布时间：2017-10-24 14:11

  本文关键词：合成氨企业液氨泄漏机理与防控技术研究

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【摘要】：在当今社会的飞速发展下,氨在工业中的需求量逐步加大,合成氨生产企业的产量和数量也在逐渐扩大。然而,合成氨企业的生产工艺过程相当复杂,存在许多高温、高压的生产环节,并且常伴随着易燃、易爆、易泄漏等一系列灾害性风险。一旦事故发生,极易引起连锁火灾、爆炸等恶性事故,如未及时采取科学有效的防控措施,很可能造成巨大的、不可挽回的人员伤亡、财产损失及环境污染等事故,危害后果相当严重。在合成氨企业中,液氨本身具有易燃、易爆和腐蚀等特性,设备在长期运行和储存、使用物料过程中,经常受到液氨的侵蚀,变得脆弱不堪,一旦发生破损就会导致液氨泄漏,遇火源极易引起火灾爆炸。因此,为了确保合成氨企业的安全生产,预防合成氨企业生产过程中事故发生是一项极其重要的工作。论文首先分析了合成氨企业的生产工艺流程,在合成氨生产工序和主要设备设施介绍的基础上,对合成氨生产过程中存在的危险、有害因素进行了辨识。并统计归纳了国内近5年内媒体报道的22件液氨泄漏事故,发现大多数泄漏发生在生产设备和储存设备中,统计显示出,泄漏地点常发生在离人们生活区不远的地方,事故结果大都造成居民集体疏散。其次,论文对液氨泄漏机理进行了分析,根据液氨的理化特性,从人、物、环、管理四个方面分析了造成液氨泄漏的原因以及影响液氨扩散的内在因素(泄漏的位置、泄漏气体的密度、泄漏量)和外在因素(风速、风向、温湿度、大气稳定度和地面条件)。然后,文中以合成氨企业中危险性大的液氨储罐为例,对其毒害性范围进行计算。通过构建液氨储罐物理模型,运用Ansys软件建立模型,通过划分网格,随后使用Fluent软件对泄漏场景进行模拟,根据处理结果分析得出不同风向下扩散路径的变化规律,给出模拟结果分析;分析预测企业液氨储罐泄漏后果,模拟结果可以给企业应急救援演练中人员撤离路线给予科学有效的指导,同时企业可参考此方法对生产的其他有毒气体扩散进行人员急性中毒定量评估。最后,论文从人员分布与厂区疏散路线、液氨泄漏报警系统、应急救援和液氨泄漏防控四个方面提出了控制合成氨企业液氨泄漏事故的对策措施,从安全生产技术和安全管理方面,使合成氨生产企业在预防和控制液氨泄漏事故更具科学性。
【关键词】：合成氨企业 液氨泄漏 Fluent模拟 人员疏散
【学位授予单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ113.5;TQ086
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-22
• 1.1 研究背景及意义12-16
• 1.1.1 研究背景12-16
• 1.1.2 研究意义16
• 1.2 国内外研究现状16-19
• 1.2.1 国内研究现状17-18
• 1.2.2 国外研究现状18-19
• 1.2.3 研究存在的问题19
• 1.3 研究的技术路线19-20
• 1.4 主要研究内容20-22
• 第2章 合成氨生产过程危险有害因素分析22-36
• 2.1 合成氨生产工艺概述22-26
• 2.2 合成氨主要生产设备设施26-27
• 2.3 主要危险有害因素辨识27-35
• 2.3.1 危险化学品物料危险有害性辨识28
• 2.3.2 生产过程的主要危险有害性辨识28-31
• 2.3.3 主要生产设备危险有害性辨识31-34
• 2.3.4 重大危险源辨识34-35
• 2.4 本章小结35-36
• 第3章 液氨泄漏机理分析36-52
• 3.1 氨的主要危害特性36-37
• 3.1.1 液氨的理化特性36
• 3.1.2 液氨危害性概述36-37
• 3.2 合成氨企业液氨泄漏原因分析37-41
• 3.3 液氨泄漏扩散影响因素分析41-42
• 3.4 液氨泄漏扩散模型42-50
• 3.4.1 泄漏模式概述42-43
• 3.4.2 扩散模型选取43-45
• 3.4.3 液氨泄漏的计算模型45-50
• 3.5 本章小结50-52
• 第4章 液氨泄漏扩散模拟实例分析52-70
• 4.1 工程背景52-54
• 4.2 液氨储罐区危险源辨识54-58
• 4.2.1 液氨储罐毒害区域55-57
• 4.2.2 风向对氨气扩散的影响57-58
• 4.3 物理模型58-62
• 4.3.1 网格划分59-60
• 4.3.2 入口边界条件设置60-61
• 4.3.3 求解器和模型选择61-62
• 4.4 模拟过程及结果分析62-69
• 4.5 本章小结69-70
• 第5章 合成氨企业液氨泄漏防控对策70-80
• 5.1 液氨储罐周围人员分布及厂区人员疏散路线分析70-73
• 5.1.1 液氨储罐周围人员分布70-71
• 5.1.2 厂区人员疏散路线分析71-73
• 5.2 液氨泄漏报警系统73-74
• 5.2.1 实现安全监测自动化控制73
• 5.2.2 监测点确定73-74
• 5.3 液氨泄漏事故应急救援74-78
• 5.3.1 应急救援流程74-76
• 5.3.2 现场营救和中毒急救76-78
• 5.3.3 个体防护急救注意事项78
• 5.4 液氨泄漏防控措施78-79
• 5.5 本章小结79-80
• 第6章 结论与展望80-82
• 6.1 结论80-81
• 6.2 展望81-82
• 参考文献82-88
• 攻读硕士期间的研究成果88-90
• 致谢90-91

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本文编号：1089092