第二讲燃气的泄漏与扩散
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燃气扩散模型燃气扩散模型是一种数学模型,用于预测燃气泄漏后在空气中的扩散情况。
该模型可以帮助人们评估和控制燃气泄漏对周围环境和人类健康的影响。
本文将从以下几个方面详细介绍燃气扩散模型。
一、燃气扩散模型的基本原理1.1 扩散过程燃气扩散是指在不断地分子碰撞作用下,由高浓度区域向低浓度区域传递的过程。
在这个过程中,分子会不断地向四周运动,直到达到平衡状态。
1.2 燃气泄漏当管道或储罐中的燃气泄漏时,会形成一个高浓度区域。
这个高浓度区域会随着时间的推移逐渐向周围扩散。
1.3 扩散模型扩散模型是通过数学公式描述扩散过程的规律。
它可以根据环境条件和泄漏源特征来预测燃气在空气中的传播情况。
二、燃气扩散模型的构建方法2.1 基于物理模型基于物理模型的燃气扩散模型通常是通过对扩散过程中的物理规律进行建模来实现的。
这种模型需要考虑多个因素,如气体密度、温度、湿度、风速等。
2.2 基于统计学模型基于统计学模型的燃气扩散模型通常是通过对大量实验数据进行分析和拟合来实现的。
这种模型不需要考虑太多物理因素,只需要根据实验数据进行预测即可。
2.3 基于计算流体力学(CFD)模拟基于CFD模拟的燃气扩散模型可以更加准确地描述燃气在空气中传播过程。
这种方法需要将空间分割成小块,并对每个小块内部的流动进行数值求解。
三、燃气扩散模型中常用的参数3.1 气体密度气体密度是指单位体积内所含有的质量。
它通常会随着温度和压力变化而变化。
3.2 温度温度是指物体内部分子运动所具有的能量大小。
它会影响气体分子的速度和碰撞频率,从而影响扩散过程。
3.3 湿度湿度是指空气中水蒸气所占的比例。
它会影响气体分子的速度和密度,从而影响扩散过程。
3.4 风速风速是指空气运动的速度。
它会对燃气扩散产生很大的影响,因为它可以将燃气迅速地带走。
四、燃气扩散模型在实际应用中的局限性和改进方法4.1 局限性燃气扩散模型通常只考虑了燃气在空气中的传播情况,而没有考虑到其他因素,如地形、建筑物等。
学号: 07412225 常州大学毕业设计(论文)(2011届)题目重气泄漏扩散模拟及应急救援学生薛云龙学院环境与安全工程学院专业班级安全072班校内指导教师王新颖专业技术职务讲师校外指导老师专业技术职务二○一一年六月重气泄漏扩散模拟及应急救援摘要:重气泄漏扩散事故是经常发生且危害较大的一种事故形式,由于重气的密度大于空气,因此重气往往沿地面扩散,泄放物质进入人体将引起中毒事故,若泄放物质被点燃或引爆将引起大规模的燃烧爆炸事故。
虽然人们对重气泄漏扩散所造成的危害十分重视,但由于缺乏足够有效的数据来提供人们作风险评估及预防改善措施,因此采用数学模型进行模拟是必要的。
应在生产过程中,加强管理,强化生产者的安全生产教育。
分析了泄漏扩散事故的七大影响因素,提取并建立了泄漏事故模式,并对各种事故模式的泄漏机理和发生条件进行了研究分析。
通过试验研究得出在实际环境中大气主导风的风速,泄漏方向对气体扩散浓度分布有重大的影响,泄漏气体在下风向扩散的最快。
静风时,随着时间的增加,空间各点的浓度有升高的趋势;在稳定风流中,空间各点的浓度随时间的变化不明显,可以认为是稳态的。
泄漏的气体在下风向扩散的最快,在现场一旦发生天燃气泄漏,应综合考虑泄漏源的方向和该点当时的风向,风速等因素,及时准确预测泄漏气体可能扩散到危险区域,做好应对措施。
关键词:相似理论;泄漏模型;泄漏扩散模式;示踪法;重气;应急救援;Heavy gas leak dispersion modeling and emergency rescueAbstract : As it is well-known, many industrial and domestic gases are toxic and flammable are stored in highly-pressurized vessels at liquefied state with ambient temperature. If there is by chance a sudden release, it often forms heavy-than-air vapour. The accident release and dispersion of toxic and flammable heavy gas can present a serious ris k to the public’s safety and to the environment. Disease may be caused when the flammable heavy gases are lit. Although great attention has been paid to the hazard of heavy gas dispersion, effective data of filed experiments are still insufficient to make risk assessment and precaution. Through the statistical analysis, draw a conclusion that chemical system in production, transportation and storage process, should first consideration and control of hazardous chemicals, and summarizes the characteristics of the leak diffusion process performance. Subjective factors, equipment inherent defect caused by leakage on China's chemical system is the main reason of the accident. In the process of production, should be strengthen management, strengthen the education of production safety producer. Analysis of the seven factors affecting diffusion of leakage accident, to extract and established the patterns of the leakage accident, and various and leakage accident modes mechanism and the conditions were studied and analyzed. Through the experimental study on practical environment atmosphere that dominated the wind, the wind of gas leakage direction spread concentration distribution, has enormous influence on the spread of gas leakage next wind fastest. Static, as time flies, the space increased concentration of the each point of the trend. In the stable romantic, space the concentration of each point does not change significantly over time, can be considered a steady. Leak gas diffusion next wind fastest, on the site once produce natural gas leak, should be taken into account in the direction and point source leaking the wind direction, wind speed at factors such as timely and accurate prediction leakage, gas may be spread to dangerous area, completes the countermeasures.Key words:Theory of similarity; Leakage model;Leakage diffusion mode;Trace method; heavy gas;Emergency rescue摘要 (Ⅰ)目次 (Ⅲ)1 绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 研究意义 (2)1.3 国内外研究现状 (3)1.4 课题的研究方法和内容 (4)1.4.1 研究方法 (5)1.4.2 研究内容 (5)1.5 论文的关键技术及难点 (5)2 重气的泄漏扩散过程 (7)2.1重气的定义 (7)2.2 重气云的形成 (7)2.3 重气的扩散过程 (8)2.4 危险气体泄漏扩散模型 (9)2.4.1 高斯模型 (9)2.4.2 LAB模型 (10)2.4.3 Sutton模型 (11)2.4.4 FEM3模型 (11)2.4.5 箱式重气模型 (12)2.5 小结 (14)3重气泄漏事故原因分析 (15)3.1 重气泄漏事故分析的必要性 (15)3.2 重气的危害性特点 (15)3.3 重气泄漏事故分析 (16)3.3.1 泄漏的主要设备 (16)3.3.2典型化学事故泄漏源类型 (16)3.3.3 泄漏原因分析 (17)3.3.3.1 基于人的因素进行分析 (17)3.3.3.2基于人的因素进行分析 (17)3.4 重气扩散的基本模式及影响因素 (18)3.4.1 重气泄漏扩散的基本模式 (18)3.4.2 影响重气扩散的因素 (18)3.5 小结 (19)4 试验模型设计以及试验过程 (20)4.1 模型设计和构建的基本内容 (20)4.2 模型材料的选择 (20)4.2.1 模型材料的选择原则 (20)4.2.2 模型材料的选取 (20)4.3 油气储运安全综合试验平台的构建 (21)4.3.1 试验模型的设计研究思想 (21)4.3.2 试验模型的构建 (21)4.3.2.1 建造试验模型的基本原则 (21)4.3.2.2 试验模型 (22)4.4 试验方案 (25)4.4.1 试验方法的选择 (25)4.4.2 试验的指导思想 (25)4.4.3 试验材料及仪器 (26)4.4.4 试验方案 (26)4.4.5 试验的技术路线 (26)4.4.6 试验的检验 (26)4.5 试验过程 (27)4.5.1 定性试验 (27)4.5.1.1 试验材料及仪器 (27)4.5.1.2 试验装置示意图 (28)4.5.1.3 定性试验过程 (28)4.5.2 定量试验过程 (32)4.5.2.1实验方法及步骤 (32)4.5.2.2实验数据处理及泄漏扩散规律分析 (33)4.6 小结 (38)5 危化品泄漏扩散事故应急救援 (39)5.1 危化品泄漏扩散事故应急救援的基本原则、基本任务及其特点 (39)5.1.1 危化品泄漏扩散事故应急救援的基本原则 (39)5.1.2 危化品泄漏扩散事故应急救援的基本任务 (39)5.1.3 危化品泄漏扩散应急救援的特点 (39)5.2 实施危化品泄漏扩散事故应急救援的核心问题 (40)5.2.1 通过立法确定应急计划的法律地位,建立市级应急体系 (40)5.2.2 直接、快速的报告制度 (40)5.2.3 泄漏扩散事故的分析评估 (40)5.2.4 畅通无阻的通讯联络 (40)5.2.5 快速的应急行动 (40)5.3 危化品泄漏扩散事故应急响应系统 (41)5.3.1 危化品泄漏扩散应急响应程序 (41)5.3.2危化品泄漏扩散应急组织系统 (41)5.3.3 应急通讯系统 (42)5.3.4 应急防护和救援 (42)5.3.5 应急预案 (43)5.3.6 应急状态终止 (43)5.4 危化品泄漏扩散事故应急监测系统 (43)5.4.1 应急监测管理 (43)5.4.2 应急监测组织保证 (43)5.4.3 应急监测技术支持 (44)5.5 本章小结 (44)6 结论与展望 (45)6.1 结论 (45)6.2 展望 (46)参考文献 (47)致谢 (49)1 绪论1.1 研究背景现代科学技术和工业生产的迅猛发展,为人类提供更好的物质生活条件的同时,也存在着极为严重的潜在的危害。
地下燃气管道事故泄漏扩散分析城市中燃气泄漏扩散过程多种多样,比如地上泄漏过程要涉及泄漏位置、建筑物密集程度,地下泄漏过程要涉及土壤空隙率、含水率,是否遇到地下密闭空间等等。
本文选取燃气地下管网第三方影响事故作为研究对象,从事故发生后应急救援的角度,针对天然气和液化石油气分两种模型计算事故发生后燃气在大气中的扩散范围。
1 燃气扩散的特点目前我国城镇民用管道燃气主要有液化石油气、天然气和人工煤气3种,其中后两者气态密度为O.4—0.8kg/m3,小于空气,为浮性气体,泄漏后为浮性气体被动扩散;液化石油气的气态密度为1.9—2.5kg/m3,比空气重,泄漏后属于重气扩散。
浮性气体的密度比空气小,泄漏以后受到大气夹带进行被动扩散并得到稀释,扩散过程中表现出上升的趋势;重气由于自身的密度大于空气,泄漏后向地面下沉,会有坍塌现象,并沿地面扩展形成低平气云。
两种扩散模式应区别对待,天然气、人工煤气适用于高斯扩散模型,而液化石油气泄漏属于重气扩散,这里选用Manju Mohan等发展的箱模型。
2 影响泄漏扩散范围的主要因素燃气的大气扩散过程与管道的压力、泄漏面积、地面风速、所在城市的大气稳定度、风向等主要参数有关[1]:①管道的泄漏压力越高、面积越大,则泄漏源强越强,泄漏气体扩散范围越大。
②大气稳定度是指空气的稳定程度,污染气象学中将空气的稳定程度分成强不稳定、不稳定、弱不稳定、中性稳定、较稳定和稳定6级,分别用A、B、C、D、 E、F表示。
它表征湍流活动的强弱,支配大气对泄漏气体的稀释扩散能力,大气稳定度越高稀释能力越弱,越不利于气体的扩散。
③风向决定泄漏气体的扩散方向,风速决定泄漏气体扩散速度。
风速较高时,大气夹带泄漏气体的能力强(稀释泄漏气体能力强),下风向上泄漏气体扩散浓度小,此时泄漏气体扩散的范围就也会相应较风速低的情况小。
因此风速高时,泄漏气体扩散速度快,但是扩散范围小。
④建筑物较密集和丘陵山区等地面粗糙度大的地区泄漏气体的扩散也会受到抑制。
天然气泄漏及其扩散分析摘要:随着天然气管道工业的发展,天然气管网的不断建设,天然气已经成为人民日常生活中不可或缺的组成部分。
但由于管道系统连接件之间密封不严,腐蚀穿孔、人为管理不善等因素,会引起天然气泄漏。
天然气泄露后扩散到大气中,将会对人类健康和生态环境造成严重的影响,若与空气混合形成可燃预混气体,遇点火源可能引起火灾或者爆炸,严重威胁人民生命财产安全[1]。
关键词:天然气泄露扩散爆炸1.国内外研究现状我国学者对于天然气管道泄漏扩散的研究始于20世纪90年代。
田贯三[2]研究管道孔口或裂缝的泄漏问题,将燃气管道的泄漏过程视为可压缩气体孔口出流过程,推导出孔口条件下天然气泄漏量和泄漏速度的计算公式,并讨论和模拟分析了泄漏过程的衰减规律及浓度场变化。
张启平[3]在考虑气团的初始密度、泄露模式、风速、大气稳定度、温度等因素影响下运用重气模型分析了重气团重气效应的行为过程。
在考虑粘性力影响的情况下,袁秀玲等[4]提出一种气体通过小缝泄漏过程的数值计算模型,计算结果的准确度远比采用喷管流动模型和粘性流动模型时高。
段卓平等[5]采用数值模拟的方法研究易燃易爆危险物在大气中的扩散过程,给出危险源周围任一点处危险物的浓度变化规律以及任一时刻空间危险物浓度分布。
进入21世纪,我国在天然气管道泄漏扩散方面的研究已逐步增多。
丁信伟等[6]运用气体动力学对气体微元进行质量平衡、动量平衡和能量平衡分析,提出了一种新的扩散模型,并通过设计简易风洞,验证该模型的合理性。
何利民等[7]采用Flunt中无化学反应的燃烧模型对天然气管道泄漏扩散进行模拟,重点分析天然气管道泄漏时甲烷扩散的危险区域划分,以及风对泄漏扩散的影响。
李又绿等[8]结合天然气管道泄漏扩散过程的特殊性,在综合考虑输气管道孔口泄漏过程的射流作用和膨胀效应,以及重力作用和水平风速对天然气扩散的影响效果之后,建立了适合天然气管道泄漏特点的扩散模型。
侯庆民[9]采用Flunt模拟气体泄漏扩散,得到的天然气扩散与风速、泄漏孔径、压力以及障碍物之间的关系与用正态分布假设下的统计规律一致。
食堂燃气泄漏培训课件食堂燃气泄漏培训课件前言食堂是一个繁忙的场所,每天都有大量的人员在里面工作和用餐。
为了保障食堂的安全,我们需要对燃气泄漏进行培训,以便员工能够正确应对紧急情况,保护自己和他人的生命安全。
一、燃气泄漏的危害燃气泄漏是一种常见的安全隐患,如果不及时处理,可能会引发火灾、爆炸等严重事故。
燃气泄漏的危害主要体现在以下几个方面:1. 火灾爆炸:燃气泄漏后,一旦遇到明火、电火花或者静电等火源,就会发生火灾或爆炸,给人员和财产带来巨大损失。
2. 中毒窒息:燃气泄漏后,空气中的氧气含量会下降,如果长时间暴露在这种环境中,会导致中毒和窒息。
3. 燃气泄漏对环境的污染:燃气泄漏不仅会对人员造成威胁,还会对周围的环境造成污染,给生态环境带来不可逆转的破坏。
二、燃气泄漏的原因燃气泄漏的原因有很多,主要包括以下几个方面:1. 设备老化:食堂使用的燃气设备经过长时间的使用,可能会出现老化、磨损等情况,导致燃气泄漏。
2. 设备维护不当:如果对燃气设备的维护不当,比如不定期检查、清洁,就会增加燃气泄漏的风险。
3. 管道破损:燃气管道长时间使用后,可能会出现破损、腐蚀等情况,导致燃气泄漏。
4. 操作不当:员工在使用燃气设备时,如果操作不当,比如没有关闭燃气阀门、没有及时修复设备故障等,都会增加燃气泄漏的可能性。
三、燃气泄漏的预防和处理为了预防和处理燃气泄漏,我们应该采取以下措施:1. 定期维护:对食堂使用的燃气设备进行定期维护,包括清洁、检查阀门、更换老化的部件等,确保设备的正常运行。
2. 安装报警器:在食堂内安装燃气泄漏报警器,一旦检测到燃气泄漏,及时发出警报,提醒员工采取相应的紧急措施。
3. 培训员工:对食堂员工进行燃气泄漏的培训,教会他们如何正确使用燃气设备,如何判断和处理燃气泄漏等。
4. 建立应急预案:制定燃气泄漏的应急预案,包括紧急撤离程序、报警方式、灭火器的使用等,确保员工能够在紧急情况下做出正确的反应。
燃气管道泄漏原因及扩散影响因素分析摘要:燃气管道泄漏是一个严重的安全问题,可能引发火灾、爆炸和环境污染。
本文分析了燃气管道泄漏的主要原因,包括设备老化、设备损坏、设备安装和维护不当、化学反应以及设备制造缺陷。
同时,本文还讨论了影响泄漏扩散的因素,包括泄漏气体的性质、泄漏率、风速和风向、温度和湿度、地形和建筑物、人口分布以及应急响应能力。
了解这些原因和因素对于采取预防措施、减小风险并提高应急响应能力至关重要,以确保公共安全和环境保护。
通过综合考虑这些因素,可以降低燃气管道泄漏事件的潜在风险。
关键词:燃气管道;泄漏原因;扩散影响因素引言燃气管道泄漏是一项严重的安全隐患,潜在威胁着公众安全、环境保护和社会经济。
为了有效应对这一挑战,了解燃气管道泄漏的原因以及泄漏后的扩散影响因素至关重要。
本文将探讨燃气管道泄漏的根本原因,包括设备老化、损坏、不当的安装和维护、化学反应以及制造缺陷等。
同时,我们还将深入研究影响泄漏扩散的关键因素,包括泄漏率、风速和风向、温度和湿度、地形和建筑物、人口分布,以及应急响应能力。
通过全面了解这些因素,我们可以更好地预防和处理燃气管道泄漏事件,确保公众的安全和环境的可持续保护。
一、燃气管道泄漏的原因(一)设备老化燃气管道系统通常由钢铁、铜或其他材料制成,这些材料随着时间的推移会受到腐蚀和磨损。
设备的老化是导致管道泄漏的一个主要原因。
这种老化过程通常是逐渐的,但如果不得当地维护和定期检查,可能会在管道系统中积聚,逐渐削弱材料的强度和耐久性。
当管道材料变得脆弱并出现裂缝或破损时,泄漏的风险显著增加,可能在不经意的情况下导致严重事故。
因此,对管道系统的老化和材料状况进行监测和维护是确保管道安全的关键步骤。
(二)设备损坏外部力量对管道系统的影响是不可忽视的,尤其在地震活跃地区、大规模施工工程和繁忙交通路线附近。
地震可能导致管道受到振动和位移,增加泄漏风险。
施工活动可能涉及挖掘、振动和机械冲击,可能损坏管道。
( 安全论文 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改燃气泄漏与扩散模型的探讨(新版)Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.燃气泄漏与扩散模型的探讨(新版)摘要:论述了城市燃气泄漏模型(小孔泄漏模型、管道泄漏模型、其他泄漏模型)和扩散模型(高斯模型和重气扩散模型)的主要内容及适用条件。
关键词:燃气泄漏;泄漏模型;扩散模型DiscussiononModelsforGasLeakageandDiffusionPENGShi-ni,ZHOUTing-heAbstract:Themaincontentandapplicableconditionsofcitygasleakagemodels(poreleakagemodel,pipelineleakagemodelandotherleakagemodel)anddiffusionmodels(Gaussianmodelandheavygasdiffusionmodel)arediscussed.Keywords:gasleakage;leakagemodel;diffusionmodel燃气泄漏是燃气供应系统中最典型的事故[1]。
在燃气的储存、输配及使用过程中,由于人为或自然原因导致泄漏,燃气泄漏后在空气等介质中扩散并积聚,当达到一定浓度时遇到火源会产生爆炸并引起火灾。
燃气泄漏后果的严重程度主要取决于泄漏量和扩散范围,而泄漏量又与泄漏源强度及泄漏时间有关。