基于動態(tài)模擬的化工故障后果分析系統(tǒng)研究.pdf

1、生產安全是化工廠非常重視的問題。設備老化、生產工藝的復雜化、操作失誤及外部環(huán)境的波動都有可能造成事故的發(fā)生。如何確保生產順利安全的運行，是一個企業(yè)和社會需要關注和解決的問題?；討B(tài)模擬系統(tǒng)(ChemicalDynamicSimulationSystem，CDSS)能夠對化工過程進行在線監(jiān)測，為確保安全生產做出了很大的貢獻?；诨討B(tài)模擬的后果分析能夠及時地預測事故發(fā)生的后果信息，在這些信息的基礎上為企業(yè)提供事故的預防措施。
　

2、　數據輸入系統(tǒng)能夠幫助CDSS正常的運行。在CDSS平臺上，可以設計由故障樹得到的事故原因的故障模型，并為后果分析提供必要的初始參數?；討B(tài)模擬系統(tǒng)適用于模擬非穩(wěn)態(tài)過程。其內部模型需要大量的數據才能正常運行，同時這些數據之間有很強的關聯(lián)性。友好的數據輸入系統(tǒng)不僅能夠幫助每個用戶很好地理解動態(tài)模擬系統(tǒng)數據的意義以及數據之間的關聯(lián)，而且能夠有效地防止用戶輸入有誤信息。結合故障樹分析法，CDSS可以實現各種故障模型的設計。故障樹分析法能夠對

3、生產工藝流程進行故障分析。結合故障樹分析法的原理和實際化工生產中常見的故障，選取生產工藝中最常見的故障作為頂事件，然后往下逐級分析，最后得到導致頂事件發(fā)生的基本事件。根據故障樹分析法和CDSS的故障模型，獲取后果分析必須的初始參數。氣體泄漏是化工生產中常見的事故之一，泄漏的氣體擴散到大氣中的過程會受到風速、溫度、濕度以及泄露場所的空間結構等參數的影響。泄露點附近氣體的濃度會隨著時間不斷變化。對于爆燃氣體，當濃度達到氣體的爆燃極限時就會發(fā)

4、生爆燃事故。在計算流體力學(ComputationalFluidDynamics，CFD)數值算法的基礎上，借助于MATLAB軟件能夠計算模擬氣體擴散的偏微分方程的數值解。運用MATLAB的PDETOOL工具箱對數值解可進行可視化的處理，得到氣體擴散的動態(tài)情形，預測泄露氣體濃度隨時間的變化情況。
　　本論文選取乙炔生產流程為研究對象，為流程設計了動態(tài)模擬仿真系統(tǒng)，診斷出了流程中最常見的故障原因。并選取乙炔氣泄露故障為研究對象，在動