2013年第39卷第5期

工业安全与环保 May2013IndustrialSafetyandEnvironmentalProtection

#43#

职业安全与健康

基于Fluent的危化品火灾中毒数值模拟

曾晓1 师喜林1 陶刚2 徐宝平2

*

(1.江苏省司法警官高等职业学校 江苏镇江210019;

2.江苏省城市与工业安全重点实验室,南京工业大学城市建设与安全工程学院南京210009)

摘 要 为了减少事故发生,以苯储罐为例,对危险化学品储罐区的事故后果进行研究。总结了目前一些典型事故后果模型)))火灾、泄漏事故后果模型,选定了相适应的应用模型,然后建立适当的几何模型,通过设定各个边界条件,模拟出毒气扩散的范围以及池火灾的热辐射范围,进而采用Statistical软件拟合出泄漏后浓度以及热辐射量与距离之间的关系,为安全间距的设定奠定了良好的基础,对储罐区的本质安全化管理具有很好的指导作用。

关键词 Fluent 池火灾 数值模拟 中毒 Statistical

NumericalSimulationofDangerousChemicalFiresBasedonFluent

ZENGXiao1 SHIXilin1 TAOGang2 XUBaoping2

(1.JiangsuProvincialPoliceOfficerOccupationHighSchool Zhenjiang,Jiangsu210019)

Abstract Inordertoreducetheaccident,thisarticletakesthebenzenestoragetankasanexample,toconductresearchonthedangerouschemicalstoragetankareasaccidentconsequences.Thisarticlehassummarizedsometypicalaccidentcon-sequencesmodel-fire,thedivulgingaccidentconsequencemodel,selectedthecorrespondingmodelandestablishedsuit-ablegeometricmodel;throughestablishingeachboundarycondition,theproliferationscopeofpoisongasissimulated,aswellasthepondfiresheatradiationscope,consequentlyusingthestatisticalsoftwaretofindoutthedensityafterdivulgingandtherelationbetweenthethermalexposureandthedistance,soastolaythegoodfoundationforthesafetyspacesetting,andgivethegoodinstructionsfortheessentialsafetymanagement.KeyWords Fluent pondfire numericalsimulation poison Statistical

0 引言

随着石油化工行业的迅猛发展,生产涉及的危险品品种越来越多,生产工艺条件越趋苛刻,生产规模越发大型化、自动化,这些发展和进步在促进国民经济增长的同时也带来了重大的安全隐患[1-2]。为了保障人民生命财产安全,国家采取了一系列的措施,以减少事故的发生、人员的伤亡及财产的损失,其中安全距离就是预防化工事故发生的重要措施之一[3]。在现阶段,石油化工领域里安全间距大多数是在前人经验及教训的基础上设定的,我国参照国外标准,结合国内实际,制定了5石油化工企业设计的防火规范6等规范[4],但是并没有一套完善、严谨、系统的科学体系来定义安全间距。本文针对苯储罐区发生化学事故的危害,对事故后果运用Fluent软件进行模拟,综合多种事故对安全间距进行讨论。

*基金项目:国家863计划资助项目(2007AA06A402)。

1 苯罐区危险性分析

(1)火灾、爆炸。苯为易燃液体,泄漏后扩散到

地面,流到低洼处或是人工的边界处,形成液池,遇到明火时就可能会发生池火灾。其蒸气若与空气形成爆炸性混合物,遇到明火会发生爆炸。

(2)爆炸。对于沸点较低、挥发性较高的易燃液体,泄漏后蒸发量较大,大量蒸发会在泄漏液上空形成爆炸性蒸气云,遇到火源即可发生爆炸。本文研究的苯,一旦泄漏其蒸气就能与空气形成爆炸性混合物,进而形成蒸气云,遇到明火发生爆炸。

(3)中毒。苯具有一级毒害性,极度危险。当苯储罐破裂时,会造成大面积的毒害区域,对工作人员以及周围人员造成大范围的毒害。

因此,研究危化品储罐区安全间距的设定,可从池火灾、蒸气云爆炸以及毒害等对周围环境及人员