bleve事故后果分析及防护辅助决策软件系统开发

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1、SoftwareDevelopmentofBLEVEConsequenceAnalysisandProtectionAidedDecision—makingSystem摘要本论文重点研究了BLEVE的事故后果，即火球、超压及碎片抛射这三种事故后果。通过对化工和石油化工行业中发生的典型事故案例的分析与归纳总结，总结了BLEVE事故的发生条件、形成机理、影响因素、事故特性及伤害模式，并以此为基础提出相应的防护措施。同时为了拓宽研究BLEVE灾害的研究方法，本文采用FDS(FireDynamicsSimulator)对火球的发生、发展过程进行了尝试性的数值模拟。本论文主要分为三个部分来进行阐述，第

2、一部分对BLEVE事故的易发性进行研究分析，根据各种影响因素对BLEVE易发性的影响，针对性地提出预防措施，旨在降低BLEVE的发生概率；第二部分对BLEVE发生后的各种事故后果进行分析，并针对不同的事故后果提出针对性的防护措施，在此基础之上实现事故后果分析及防护辅助决策软件化；第三部分通过数值模拟方法来实现对火球的发生、发展过程进行模拟。本论文运用STATISTICA6．0对火球直径与火球持续时间的计算公式重新进行了拟合。针对爆炸能量计算方法在爆炸瞬间各种状态参数难以确定的情况下，本论文提出首先确定容器爆炸时的压力，进一步确定相关状态参数值的方法来计算爆炸能量。本论文收集了几种常见物质在不

3、同压力下的物性数据，建立了氨、丙烷、丙烯等物质的物性数据库，为爆炸能量的计算提供基本数据。本论文采用MAPLE7对碎片的抛射速度、抛射距离等公式重新进行了推导，并运用Monte．Carlo方法对碎片抛射进行不确定性分析。根据各种事故后果的类型提出针对性的防护措施，即对于火球，采用火球抑制剂来抑制火球，如采用水雾、气溶胶灭火剂：对于超压和碎片抛射，可以采用建造相应等级的隔离墙来缓冲灾害的伤害范围。根据总结得出的各种事故后果的数学模型以及相应的防护措施，运用VisualBasic6．0对各种事故后果计算进行编程，得出系统的后果分析及防护辅助决策软件系统。软件针对不同的事故后果类型，来确定不同的伤

4、害范围，如对于火球和超压，根据热剂量伤害准则和超压准则计算出相应的灾害区域；而对于碎片抛射则计算出碎片的抛射轨迹、不同距离处的抛射概率，同时软件给出了应急救援人员和公众撤退的安全距离，为有效防护提供辅助决策依据。同时本论文采用FDS4．0对1000kg丙烷火球的发生、发展以及消散过程进行了模拟，模拟结果与模型计算结果进行比较得出：FDS4．0对火球的尺寸及持续时间模拟具有一定的可靠性。关键词：沸腾液体扩展蒸气爆炸(BLEVE)火球超压碎片FDSHABSTRACTTheaccidentconsequencesofBLEVEareanalyzedemphaticallyinthisdissert

5、ation，whichincludefireball，overpressureandfragmentprojection．SometypicalBLEVEaccidentsthathaveoccurredinthechemicalindustryandpetrochemicalindustryareanalyzedtoconcludethegeneratingconditions，mechanism，influencingfactors，accidentcharacteristicsandaccidentmodelsofBLEVE．Somecorrespondingprotectivemea

6、suresareraisedbasedontheaccidentconsequencesanalysisofBLEVE．Toextendtheresearchmethodsoffireball，FireDynamicsSimulator(FDS)isusedtoanalyzethegeneratingandtheevolutionoffireball．Thedissertationincludesthreeparts．Inthefirstpart，theaccidentlikelihoodofBLEVEisstudiedandsomecorrespondingpreventivemeasur

7、esareraisedtoreducetheBLEVEoccurrencefrequency．Inthesecondpart，theaccidentconsequencesofBLEVEareanalyzedandsomecorrespondingprotectivemeasuresareraisedaccordingtodifferentaccidentconsequencetypes，andtheBLEV