某厂液氨储罐泄漏风险模拟研究

发布时间：2017-03-28 11:12

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【摘要】：氨是化工行业重要的原材料之一,在农业化肥、能源石油、医药行业等领域中应用广泛,企业通常用物理方法使其处于液化状态以便置于压力容器内使得储存和运输方便。企业常常在合成氨一系列的工艺过程及储存中因发生泄漏事故而遭受巨大的财产损失,同时,还涉及到内部工作人员、邻近地区人员和群众的生命与财产安全,生态环境的不可逆性损害。氨气泄漏因其具有毒性、火灾爆炸危险性得到广泛关注。本论文以云天化集团水富分公司液氨储罐区为研究对象,研究分析内容包括以下四点：(1)通过云天化集团水富分公司的现场调研与资料收集,分析诸如储罐罐体腐蚀、管道、阀门等损坏引起液氨泄漏的危险因素。运用FTA方法系统分析导致液氨泄漏的基本事件,得到液氨泄漏事故的最小割集、最小径集和基本事件的结构重要度。通过对液氨泄漏的各危害因素的定量定性分析,获得各因素权重,寻求防止液氨泄露事故发生的有效方法,使企业在液氨安全技术和安全管理工作的水平上更具有科学性。(2)根据研究对象所在区域的地理气候等条件设定几个不同风速的工况,利用流体力学软件中应用最为广泛的Fluent数值模拟方法模拟获得液氨储罐泄漏扩散浓度随时空的变化规律,并与理论计算的数据进行吻合性对比。获得各风况下的致死区、重伤区、致伤区的距离。(3)提出在Fluent数值模拟的非封闭区域的液氨储罐泄漏扩散的基础上,采用目前广泛应用的毒物定量评估计算公式,计算模拟设定工况泄露情况下人员静止与疏散过程中吸入的氨气总负荷下的死亡概率。此中毒定量评估方法可以获得液氨泄漏扩散危害范围内的各点的人员静止急性中毒死亡概率与近距离疏散过程中的急性中毒死亡概率。(4)结合液氨储罐的危险因素分析及数值扩散模拟结果,给出合理布置氨气气体检测仪,使其符合气体泄漏扩散规律的优化方法。同时获得重点需要监测的位置,以便给企业相关的指导与参考。
【关键词】：液氨泄漏 事故树 Fluent数值模拟 急性中毒定量评估 检测优化
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ113.5;TQ086
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 课题的研究意义10-13
• 1.2 国内外有毒气体研究现状分析13-16
• 1.3 本论文研究的主要内容和技术路线16-18
• 第二章 液氨泄漏因素分析18-30
• 2.1 氨的危害性18-20
• 2.2 氨泄漏因素现场调查与分析20-24
• 2.3 液氨储罐区的事故树分析24-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第三章 氨泄漏的fluent数值模拟30-52
• 3.1 CFD及fluent数值模拟的介绍30-32
• 3.2 气体流动控制方程32-35
• 3.3 泄漏事故设计场景35-37
• 3.4 fluent液氨泄漏数值模拟37-45
• 3.5 模拟结果与理论值的相互对比45-49
• 3.6 基于模拟结果的影响区域划分49-51
• 3.7 本章小结51-52
• 第四章 基于Fluent数值模拟的急性中毒定量评估52-64
• 4.1 剂量与反应的关系53-54
• 4.2 反应剂量曲线模型54-57
• 4.3 基于fluent数值模拟的急性中毒定量评估57-58
• 4.4 人员静止状态急性中毒评估58-61
• 4.5 人员疏散状态中急性中毒评估61-63
• 4.6 本章小结63-64
• 第五章 液氨储罐危险因素预警及检测优化64-73
• 5.1 液氨储罐区的预警64-66
• 5.2 液氨储罐泄漏检测优化66-71
• 5.3 本章小结71-73
• 第六章 结论及展望73-75
• 6.1 主要研究结论73-74
• 6.2 展望74-75
• 致谢75-76
• 参考文献76-82
• 附录A82

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