罐区重质气体泄漏扩散的数值模拟分析

采用Fluent软件对油库罐区危险重质气体不同工况下的泄漏扩散过程进行了数值模拟研究。结果表明:卧式储罐垂直方向发生泄漏时,重气云团在地表附近重力沉降,气体浓度上升明显,整个罐区处于爆炸极限范围内,危险性较大;罐组边缘位置的储罐发生泄漏时,气体扩散速度快,但浓度较低;罐组中间位置的储罐发生泄漏时,气体扩散速度慢,容易达到爆炸浓度极限。当风速为0.95 m/s时,重质气体的扩散速度随着风速的增加而增加,气体浓度上升明显;当风速达到1.7 m/s时,气体浓度达到峰值,然后随着风速的继续增大,气体浓度慢慢降低。

化工罐区重质气体多源泄漏扩散实验研究

在模拟实验平台开展了罐区重质气体多源泄漏扩散的实验研究,考察多泄漏源同时泄漏时,泄漏源在罐区的位置、泄漏源间距对罐区重质气体漏扩散过程的影响。结果表明:泄漏源越靠近罐区边缘,重质气体扩散范围越大;泄漏源越靠近罐区中心区域,周围罐的阻碍作用较大,中心区域的重质气体浓度越高;泄漏源间的间距越小,泄漏源中间区域的重气浓度越大,泄漏源间的间距增大,气体扩散范围也增大,事故影响范围越大;泄漏压力、体积速率总和相同时,在一定的距离范围内,多源同时泄漏时空间各点的重质气体浓度与各泄漏源单独泄漏时空间各点重质气体浓度总和基本一致。

障碍物对重质气体泄漏扩散行为的影响

为研究仓储罐区构建筑物对重质气体泄漏扩散行为的影响,采用可视化技术与定量检测技术在油库罐区模拟实验平台上开展了重质气体泄漏扩散实验。对不同形状、不同截面长度障碍物设置工况下重质气体泄漏扩散行为进行可视化和定量检测研究,获得罐区重气泄漏扩散规律的可视化和定量数据。结果表明:可视化研究直观揭示了罐区重质气体泄漏扩散的全过程,揭示了泄漏扩散重质气体到达障碍物后的扩散行为;障碍物对重质气体泄漏扩散行为的影响很大,且面向泄漏源侧的障碍物截面长度越长,对泄漏扩散过程的影响越大,重质气体越容易在障碍物附近集聚,形成高浓度区域并保持较长时间,事故风险越高;相同截面长度不同形状的障碍物对泄漏扩散行为的影响基本相同,即障碍物的截面长度是影响泄漏扩散行为的关键因素。因此,罐区及邻近区域应尽量避免建设构建筑物,必须建设时应使其短边正对罐区。

障碍物对石化罐区重质气体泄漏扩散影响的探讨

在油库模拟实验平台上开展了罐区障碍物对重质气体二氧化碳泄漏扩散规律影响的实验。通过改变障碍物的形状和大小,研究不同工况下重质气体的泄漏扩散过程。结果表明,二氧化碳气体在有障碍物阻挡的条件下发生泄漏扩散时,在障碍物前会造成气体聚集沉降,形成高浓度,且不易扩散;几何图形相同的障碍物,正截面长度大的,障碍物背面的气体浓度减少,障碍物高度的增加对其背面气体浓度的分布没有显著影响;障碍物几何形状(长方体和圆柱体)对二氧化碳气体泄漏扩散的阻碍作用差别很小,因此在实验条件下障碍物尺寸的影响要大于几何形状对泄漏扩散的影响。

基于FLUENT的SF_6气体扩散数值模拟

SF_6作为一种无毒无味、密度较大、容易检测的示踪气体,用其作为研究对象对重质气体的扩散性的研究具有代表作用,有着指导性的意义。其中的主要研究核心主要是运用CFD计算软件FLUENT的数字模拟技术,从而从数字模拟技术中建立起SF_6气体扩散的数值计算模型,按照此模型,通过对一些气体在不同的扩散外在和内在环境条件下的整个扩散进程进行科学化的模拟研究,最后根据模拟研究后的数字化研究结果进行分析讨论,最后下定论,来得出气体扩散的一般性规律。本实验主要通过对气体在不同情况下,比如自然风速、气体泄漏速度、障碍物等因素存在的条件下,这些因素对气体扩散速度产生的影响,通过此影响结果的反映,能够为在预防和控制重质有毒有害气体泄漏引起的伤害事故的实践中提供一定的理论依据支持。

基于浓度特征量的气体绝缘变电站内SF_6泄漏源定位方法

为考察固定位置气敏传感器在气体绝缘变电站(gas insulated substation,GIS)内六氟化硫(SF6)泄漏源定位的可行性,对GIS内的SF6气体的量浓度(简称"SF6浓度")分布进行仿真,并基于仿真结果提出一种基于单监测点浓度特征量的定位方法。比较单泄漏源和多泄漏源情况下的SF6浓度分布仿真结果表明,这种基于浓度特征量定位方法具有一定的效果。

SLAB模型在氯碱化工企业环境风险事故中的应用

通过识别某大型氯碱化工企业环境风险最大可信事故,利用重质气体扩散模型SLAB,采用不同系统参数-浓度平均时间(TAV)以及对应的大气毒性终点浓度值(AEGL、PACs、IDLH)组合,对该企业氯气事故泄漏扩散进行数值模拟,对事故后果影响的程度和范围分别进行了分析,同时对SLAB模型在重质气体扩散中采用的参数和标准进行了一定探讨。

Experimental study on gas explosion suppression based on ferrocene

In order to study the gas explosion suppression performance based on ferrocene, the self-constructed experimental facility was used to accomplish the experiment of gas explosion suppression. By means of thermogravimetric analysis, the thermal characteristics of ferrocene have been gotten and the gas explosion suppression mechanism of ferrocene has been analyzed. The results show that ferrocene had good effects on gas explosion suppression, and the explosion pressure and flame propagation speed declined obviously. When ferrocene concentration is 0.08 g/L and methane volume concentration is 9.5%, the maximum explosion overpressure and maximum flame propagation speed of methane-air respectively decreased by about 59.5% and 19.6%, respectively. TG and DSC curves showed that the mass loss of ferrocene consists of two processes, which are sublimation and lattice fracture. The temperature of mass loss ranged from 128 ℃ to 230 ℃. The results showed profoundly theoretical significance to gas explosion suppression by ferrocene in coal mines.

基于可视化理论的重气泄漏扩散研究

可视化技术是一个新的技术领域,应用可视化技术结合模拟实验平台开展了重质气体泄漏扩散实验。对泄漏源不同间距和泄漏区障碍物工况下多泄漏源同时泄漏时的泄漏扩散过程进行了可视化研究,得到了罐区重气泄漏扩散过程的可视化影像。结果表明:可视化研究较好地展现了罐区重质气体泄漏扩散的全过程;多源泄漏的间距越大,扩散越快,范围越广;泄漏源靠的越近,其中间区域越容易形成重气高浓度区,危害越大;重质气体泄漏扩散至障碍物时,扩散行为会发生变化,在障碍物前后会形成高浓度区,并沿着障碍物壁面慢慢上升直至稀释成中性气体,危险性减小。

3D numerical simulation of boreholes for gas drainage based on the pore–fracture dual media

A gas migration controlling equation was formulated based on the characteristics of the dual pore–fracture media of coal mass and in consideration of the matrix exchange between pores and fractures.A model of permeability dynamic evolution was established by analyzing the variation in effective stress during gas drainage and the action mechanism of the effect of coal matrix desorption on porosity and fracture in the coal body.A coupling model can then be obtained to characterize gas compressibility and coal deformability under the gas–solid coupling of loading coal.In addition,a 3D model of boreholes was established and solved for gas drainage based on the relevant physical parameters of real mines.The comparison and analysis results for the law of gas migration and the evolution of coal body permeability around the boreholes before and after gas extraction between the dual media and the single-seepage field models can provide a theoretical basis for further research on the action mechanism of gas drainage.

油库罐区危险化学品的泄漏扩散实验

危险化学品在储运过程中发生泄漏扩散后会引起中毒、火灾、爆炸等灾害,其理化性质和特殊的扩散规律是决定事故灾害大小的主要因素。准确认识危险化学品泄漏扩散规律是制定应急救援预案和安全监管措施的基础。在实验室对油库罐区的重质危险化学品在不同泄漏位置和不同泄漏方向条件下的泄漏扩散过程进行模拟实验,结果表明:当罐组中心的罐发生泄漏时,气体容易在罐区聚集,扩散速度较慢;当罐组边缘的罐发生泄漏时,气体的扩散速度较快,影响范围大;泄漏方向为垂直向上或垂直向下时,气体容易在泄漏口周围的罐区聚集,其气体体积分数很快达到爆炸极限,危险性大。该研究结果可为制定危险化学品罐区应急救援预案提供参考。