厭氧反應(yīng)器中危險(xiǎn)氣體泄漏擴(kuò)散后果定量計(jì)算方法研究.pdf_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、厭氧反應(yīng)器是沼氣工程中重要的反應(yīng)設(shè)備,一旦發(fā)生泄漏會(huì)引起著火爆炸,在生產(chǎn)運(yùn)行中若不及時(shí)對(duì)泄漏進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)警,極易繼續(xù)惡化引發(fā)連環(huán)爆炸事故。由于沼氣的危險(xiǎn)性和對(duì)環(huán)境的污染作用,利用實(shí)驗(yàn)?zāi)M事故后果不僅成本高而且耗時(shí)長(zhǎng),因此利用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)對(duì)反應(yīng)器中危險(xiǎn)氣體泄漏擴(kuò)散后果定量計(jì)算更有優(yōu)勢(shì)。本文首先利用PHAST軟件對(duì)氣體泄漏擴(kuò)散、著火和爆炸等事故后果進(jìn)行定量計(jì)算,收集整理大量試驗(yàn)數(shù)據(jù),基于事故信息進(jìn)行泄漏口徑、泄漏位置、天氣及環(huán)境等多因素耦合

2、致災(zāi)機(jī)理關(guān)聯(lián)分析,挖掘?qū)е聟捬醴磻?yīng)器事故主因及其耦合關(guān)系;然后對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸擬合建立多參數(shù)耦合經(jīng)驗(yàn)公式,根據(jù)參數(shù)變化總結(jié)多種常見(jiàn)泄漏工況并計(jì)算出多場(chǎng)景下事故后果數(shù)據(jù);利用FLUENT軟件對(duì)厭氧反應(yīng)器的泄漏擴(kuò)散過(guò)程進(jìn)行補(bǔ)充量化驗(yàn)證,彌補(bǔ)了UDM模型對(duì)于流場(chǎng)邊界效應(yīng)的簡(jiǎn)化,詳細(xì)觀察了危險(xiǎn)氣體擴(kuò)散后的速度場(chǎng)分布和濃度場(chǎng)分布,將反應(yīng)器泄漏擴(kuò)散后的流場(chǎng)變化情況進(jìn)行可視化處理。最后,本文基于研究總結(jié)的事故后果多因素耦合經(jīng)驗(yàn)?zāi)P停Y(jié)合安全管理和風(fēng)險(xiǎn)

3、辨識(shí),開(kāi)發(fā)厭氧反應(yīng)器安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估軟件,達(dá)到泄漏風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)。主要內(nèi)容如下:
  (1)利用PHAST軟件對(duì)厭氧反應(yīng)器泄漏事件進(jìn)行定量計(jì)算。對(duì)典型工況中的高程泄漏與地面泄漏進(jìn)行了事故后果模擬,得到了事故后果影響范圍。利用數(shù)據(jù)挖掘方法對(duì)大量事故數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘,確定主要影響因素為泄漏口徑和泄漏高度。通過(guò)回歸擬合的方法,在大量事故后果模擬結(jié)果中,分析得到了泄漏口徑和高度與各事故后果的多因素耦合經(jīng)驗(yàn)公式,并利用PHAST對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證,為開(kāi)發(fā)

4、反應(yīng)器安全風(fēng)險(xiǎn)軟件提供理,論基礎(chǔ)。
  (2)應(yīng)用FLUENT軟件對(duì)厭氧反應(yīng)器泄漏過(guò)程模擬進(jìn)行補(bǔ)充量化驗(yàn)證。以反應(yīng)器中程泄漏工況條件為輸入,首先對(duì)反應(yīng)器穩(wěn)定風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行模擬,得到反應(yīng)器周邊區(qū)域內(nèi)風(fēng)場(chǎng)對(duì)空氣流動(dòng)造成的復(fù)雜流動(dòng)。然后在穩(wěn)定風(fēng)場(chǎng)的模擬條件下,進(jìn)行了厭氧反應(yīng)器中程泄漏的擴(kuò)散模擬,對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析。
  (3)將FLUENT模擬結(jié)果與PHAST和經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,分析了各種模擬計(jì)算方法的最佳使用條件,構(gòu)建了事

5、故后果多因素耦合經(jīng)驗(yàn)?zāi)P?,可以預(yù)測(cè)反應(yīng)器泄漏事故后果影響距離。
  (4)基于本文研究總結(jié)的事故后果多因素耦合經(jīng)驗(yàn)?zāi)P?,結(jié)合設(shè)備安全法律法規(guī)和設(shè)備安全管理體系,綜合開(kāi)發(fā)一套厭氧反應(yīng)器安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估軟件,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)多工況事故后果計(jì)算,并根據(jù)廠區(qū)規(guī)劃給出安全建議,載入現(xiàn)場(chǎng)地圖進(jìn)行危險(xiǎn)半徑定位,從而達(dá)到泄漏風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)。
  應(yīng)用結(jié)果表明該模型和方法可應(yīng)用于其他石化裝置,以此監(jiān)測(cè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中重要參數(shù)變化,預(yù)測(cè)潛在事故風(fēng)險(xiǎn),制定多場(chǎng)景事故應(yīng)急

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