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干货丨典型事故影响模型,有毒物质的泄漏与扩散

干货丨典型事故影响模型,有毒物质的泄漏与扩散 安元科技
2018-10-09
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导读:危险化学品事故扩散分析涉及如此众多复杂问题,该怎么运用科学有效的方法,去提前预防、并且减少事故的发生呢?

随着科学技术的进步,一方面,易燃易爆有毒危险品的加工、储存和运输规模越来越大;另一方面,加工和储运化学危险品的技术系统一旦发生事故,给社会造成的人员伤害和财产损失也越来越严重。对于这些发生频率虽低,但后果严重的火灾、爆炸和毒气泄漏事故,我们应该更加的引起重视。


一、泄漏模型

泄漏主要包括液体泄漏、气体泄漏和两相流泄漏等。


1、液体泄漏模型

液体泄漏量可根据液体力学中的伯努利方程计算泄漏量。当裂口不规则时,可采用等效尺寸代替;当泄漏过程中压力变化时,则往往采用经验公式。


2、气体泄漏模型

压力气体通常以射流的方式发生,泄漏的速度与其流动的状态有关,其特征可用临界流(最短出口速度等于声速)或亚临界流来描述。


3、两相流泄漏模型

越来越多的证据表明,加压容器产生的多数泄漏是两相流泄漏,即同时泄漏出气体和液体。因此,泄漏速率介于气相泄漏速率与液相泄漏速率之间。


二、扩散模型


危险化学品泄漏后在空气中扩散过程极为复杂,扩散过程中的一些现象和规律还没有被人们很好理解。扩散与泄漏是否为瞬间泄漏或连续泄漏受气体的密度、泄漏的方向、涉及的相变、液滴的沉降、气象条件、地面的性质等诸多因素的影响,并且人们所发展的扩散机理众多,这一切使的危险化学品的泄漏扩散十分复杂。


泄漏源的类型直接关系到扩散模型的选择。简单的扩散模型将泄漏模型分为瞬间泄漏和连续泄漏两种类型。


根据气云密度与空气密度的相对大小,将气云分为重气云、中性气云和轻气云三类。如果气云密度显著大于空气密度,气云将受到方向向下的负浮力(即重力)作用,这样的气云被称为重气云。如果气云密度显著小于空气密度,气云将受到方向向上的浮力作用,这样的气云称为轻气云。如果气云密度与空气密度相当,气云将不受明显的浮力作用,这样的气云称为中性气云。轻气云和中性气云统称为非重气云。


利用大气扩散模式和描述泄漏物质在事故发生地的扩散过程。一般情况下,对于泄漏物质密度与空气接近或经很短时间的空气稀释后密度即与空气对接的情况,可用如:图1,所示的烟羽扩散模式描述连续泄漏源泄漏物质的扩散过程。连续泄漏源通常泄漏持续时间较长。用如:图2,所示的烟团扩散模式描述瞬间泄漏源泄漏物质的扩散过程。瞬间泄漏源的特点是泄漏在瞬间完成。连续泄漏源如链接在大型储罐上的管道穿孔,柔性链接器处出现的小孔或细缝、连续的烟囱排放等。瞬间泄漏源如液化气体钢瓶破裂、瞬间冲料形成的事故排放、压力容器安全阀异常起动。


图1烟羽扩散模式示意图


图2烟团扩散模式示意图


危险化学品事故扩散分析涉及如此众多复杂问题,该怎么运用科学有效的方法,去提前预防、并且减少事故的发生呢?来看看安全无忧网-有毒有害物质泄漏扩散模拟评价(LEAKS):


有毒物质扩散(瞬时泄漏)


有毒物质扩散(连续泄漏)

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【声明】内容源于网络
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安元是依托南京工业大学的产学研一体化高新技术企业、国家级专精特新“小巨人”企业、国家级工业互联网平台企业,始终秉承“让城市与工业更安全、更智慧”的企业使命,基于安元工业AI大模型为流程工业提供本质安全、绿色化、智能化、高端化全面解决方案。
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