基于CFD模拟粗苯储罐区的安全评估与应急预防的研究

【摘要】近年来，随着化工行业的迅猛发展，焦化企业在安全方面存在的危险因素日益增多。在焦化企业中，粗苯储罐区存在着发生火灾、爆炸事故的可能性。由储罐意外破损引起的粗苯泄漏如未能及时采取补救措施或应急预案，则可能会引起重大的安全事故。粗苯属于甲类危险性液体，在发生泄漏后，会对人民生命安全和社会经济造成严重的威胁。因此，针对焦化企业进行安全评估，对企业的安全生产和事故发生后的应急预防有十分重要的意义。安全评估在焦化企业的生产中占据着十分重要的地位。焦化企业的生产工艺是极为复杂的，存在着许多不确定因素，这样给安全评估工作造成了一定的困扰。目前，国内外的研究人员已经研究出一些关于焦化行业的安全评估方法，而这些方法普遍运用经验公式、采用静态分析，很少可以动态分析事故发生的过程。因此，本文提出了基于CFD模拟粗苯储罐区的安全评估方法来弥补这方面的不足。本文通过事故树分析，道化学火灾、爆炸指数评价法，事故后果模拟分析三种安全评价方法和CFD模拟得出以下结论：1.粗苯挥发性气体的积聚和罐区内通风不畅是造成粗苯储罐发生爆炸事故的两个主要因素。确保储罐密封严密和罐区通风良好是防止事故发生的重要环节。如遇火源，在3988.46m2的暴露范围内将有81%的区域因火灾遭到破坏，甚至发生爆炸和中毒等重大事故。粗苯连续泄漏超过10min，若发生火灾、爆炸事故，整个罐区将成为一片火海；由于死亡半径为21.64m，重伤半径为59.02m，轻伤半径为105.71m，整个粗苯储罐区内的绝大多数人员在重伤范围之内，使得罐区内的多数人员难以幸免。2.设泄漏口在粗苯储罐的底部，粗苯由泄漏口流出，连续泄漏超过50s，将形成46.1m×42.2m的液池，与事故后果模拟分析的液池直径Φ50.6m大致相同。蒸气云随泄漏时间的增加而扩大，蒸气的质量分数随高度的升高而降低，当泄漏时间达到0.3s时，接近地面的苯的质量分数在2.90%-3.05%的范围内，一旦有人员吸入便会发生中毒伤亡事故。粗苯储罐区内距离火源越近的位置温度越高，在横向30m-50m的位置，温度一直处于高温状态，55m以后，几乎与环境温度相同，55m以外为安全区域；压力的数值一直都保持在一定的安全范围内，所以可以忽略压力的影响。3.在对该焦化企业粗苯储罐区泄漏事故应急预防的研究中，建立了层次型灾害防护体系。
【作者】许洁；
【导师】张树海；
【作者基本信息】中北大学，安全技术与工程，2014，硕士
【关键词】粗苯储罐区；泄漏；CFD软件；安全评估；防控措施；

【参考文献】
[1]田亦洲.中国电影奇观理论研究[D].中国传媒大学,电影学,2013,硕士.
[2]姜嘉可.采用微型计算机实现DDC最佳调节[J].冶金自动化,1980,02:11-17.
[3]冷德平,　章小峰,　曹　燕,　黄贞益,　张　龙,　陈　光.高Al低密度钢的高温氧化行为[J].钢铁研究学报.
[4]赵顺毅,刘飞.非线性非齐次Markov跳变系统的贝叶斯滤波[J].自动化学报,2012,03:485-490.
[5]李勇.合肥高新区科技服务体系发展战略研究[D].合肥工业大学,企业管理,2013,硕士.
[6]王真真.雷帕霉素联合伊马替尼对K562细胞内SHIP基因表达的影响[D].河北医科大学,内科学,2013,硕士.
[7]郭铮.飞控固态存储器的设计及关键技术研究[D].中北大学,精密仪器及机械,2013,硕士.
[8]陈明玉.介观电路的压缩效应与库仑阻塞效应[D].江西师范大学,理论物理,2004,硕士.
[9]郭菲.铁路集装箱物流中心之间集装箱班列运输组织研究[D].北京交通大学,2008.
[10]李维维.重组酿酒酵母中CIT2基因的敲除及对其木糖代谢的影响[D].东北农业大学,微生物学,2013,硕士.
[11]全博倞.基于工作流的烟草生产企业绩效考核系统设计与实现[D].湖南大学,软件工程,2014,硕士.
[12]马丽青.安徽铜陵刺山辉石闪长岩特征和成因[D].中国地质大学（北京）,地质工程,2014,硕士.
[13]张亚南.DEM分辨率确定与尺度转换方法研究[D].南京师范大学,地图学与地理信息系统,2014,博士.
[14]祝运海.基于AHP法的食品产业区域竞争力分析[J].重庆与世界(学术版),2015,01:13-16.
[15]曾德军.洱源县大庄村“结构控污”发展规划研究[D].华中师范大学,农村与区域发展,2013,硕士.
[16]杨少鹏.基于光纤传感的生产井动液面实时监测技术研究[D].哈尔滨工业大学,机械电子工程,2013,硕士.
[17]曹小兵.胶东乳山金青顶金矿床控矿构造解析与找矿预测[D].中国地质大学（北京）,矿物学、岩石学、矿床学,2013,硕士.
[18]吴艳芳.日语中以“カラ”结句的句子功能分析[D].华中科技大学,日语语言文学,2013,硕士.
[19]龙霞.三维编织（方型）异型结构件计算机辅助设计（CAD）系统[D].天津工业大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[20]陈星华.新农村建设背景下扶余县农村基本公共服务供给现状及对策研究[D].长春工业大学,行政管理,2013,硕士.
[21]秦丽云.刑事被告人对质权探析[D].太原科技大学,诉讼法学,2014,硕士.
[22]任小孟,王源升,何特.石墨烯热还原程度对其电化学性能的影响[J].电子元件与材料,2013,01:5-9+13.
[23]姜倩.海外资讯[J].电动自行车,2012,10:24-26.
[24]蒋斌波,陈楠,郑来昌,王靖岱,柯云龙,伏喜胜,阳永荣.硫化异丁烯的一步法合成反应动力学研究[J].石油学报(石油加工),2014,03:501-508.
[25]张龙燕.大功率机车牵引变流器液冷装置设计方法及传热性能研究[D].中南大学,机械工程,2014,博士.
[26]苏倩.结核病易感基因SNPs多态性与结核病的关联及其与传统因素交互作用研究[D].第三军医大学,公共卫生（专业学位）,2012,硕士.
[27]高伟平.无极灯泡体温度对光效的影响分析[D].西安工业大学,测试计量技术及仪器,2014,硕士.
[28]马方舟.烟粉虱MED隐种温度耐受性的遗传与进化特征[D].中国农业科学院,生物安全,2014,博士.
[29]黄石柱,李建华,赵娟,夏道止.基于MATLAB的电力机车数字仿真模型[J].电力系统自动化,2002,04:51-55+60.
[30]刘淑婷.基于实物期权的城市轨道交通融资租赁项目评价研究[D].北京交通大学,2014.
[31]张洋洋.复合热释电材料及阵列基础研究[D].华中科技大学,2012.
[32]叶有灿.基于SOA和P2P技术的农村综合信息平台的设计和实现[D].复旦大学,软件工程,2012,硕士.
[33]朱孟香.社区服务中社工对社区领袖的专业介入[D].吉林大学,社会工作,2013,硕士.
[34]张晓珂.基于产品保证的再制造供应链定价模型研究[D].杭州电子科技大学,管理科学与工程,2014,硕士.
[35]杨峰.纳米材料及适配体功能化的磁性粒子电化学发光生物传感器[D].桂林理工大学,2013.
[36]陈秋霞.中医药治疗排卵障碍性不孕的系统评价及ART中医药研究[D].广州中医药大学,中医学（专业学位）,2013,硕士.
[37]范军.基于数字化变电站的安全稳控装置相关技术研究与实现[D].华中科技大学,电力系统及其自动化,2013,硕士.
[38]钟涵一.政务微博影响力研究[D].苏州大学,新闻学,2014,硕士.
[39]林海萍.关于19世纪中叶至20世纪初内蒙古地区基督宗教传播史若干问题的探讨[D].中央民族大学,历史学,2004,硕士.
[40]HARITHABDULKADIRSHEIKH.强化血压管理对急性脑出血患者影响的系统评价[D].吉林大学,神经病学,2014,硕士.
[41]王俊峰,冯玉龙.光强对两种入侵植物生物量分配、叶片形态和相对生长速率的影响[J].植物生态学报,2004,06:781-786.
[42]王悦明.三种生物梯度材料纳米力学特性及仿生模型[D].吉林大学,仿生科学与工程,2013,硕士.
[43]白晓凤李子富尹福斌程世昆白雪张扬.蒸发法处理厌氧发酵沼液试验研究[J].农业机械学报,2015,05:.
[44]朱燕妮.基于BP神经网络的中国房地产上市公司财务危机预警研究[D].浙江大学,2008.
[45]马永强.基于盐皮质激素受体中介的单核巨噬细胞表型调控对实验性肺纤维化的干预研究[D].河北医科大学,内科学,2014,硕士.
[46]刘素娟.继续教育人才培养的学分银行机制设计研究[D].东北师范大学,教育学原理,2014,博士.
[47]郑瓛.大河沿梯级水电站AGC系统开发与研究[D].华中科技大学,水利水电工程,2013,硕士.
[48]胡艳.微视频教学资源在初中英语课堂教学中的应用研究[D].华中师范大学,现代教育技术,2013,硕士.
[49]彭峰.成品油销售企业竞争力研究[D].西安理工大学,企业管理,2004,硕士.
[50]张怡涛.石砭峪水库藻类繁殖特性以及扬水曝气抑制藻类效果的研究[D].西安建筑科技大学,建筑与土木工程,2013,硕士.