道路運輸危險氣體泄漏擴(kuò)散模型構(gòu)建與應(yīng)急管理研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)高速發(fā)展，作為原料或生產(chǎn)加工輔料的氣體類危險品在工業(yè)及相關(guān)行業(yè)中的需求逐年增多，運輸壓力逐年增大。很多氣體類危險品具有毒性、易燃性和易爆性等危險特性，在道路運輸過程中一旦發(fā)生泄漏，將會引發(fā)中毒、火災(zāi)和爆炸等惡性事故，給運輸沿線的生命財產(chǎn)及環(huán)境造成嚴(yán)重傷害。危險氣體運輸車輛就像一個移動的危險源，具有極大的風(fēng)險。因此，危險氣體在道路運輸過程中發(fā)生泄漏事故后，如何快速、有效、直觀地計算出危險氣體的濃度分布、擴(kuò)散范圍并按危害程度劃分

2、不同的危險區(qū)域，科學(xué)指導(dǎo)沿線居民疏散，有效開展應(yīng)急救援行動顯得至關(guān)重要。
　　論文首先研究了道路運輸危險氣體泄漏事故的發(fā)生與發(fā)展過程、泄漏機(jī)理以及泄漏源形式，根據(jù)泄漏源形式和特征的不同將泄漏分成瞬時泄漏和連續(xù)泄漏兩種；以道路運輸液氯為研究對象，根據(jù)其泄漏的動態(tài)過程、物質(zhì)特性和泄漏機(jī)理等，分別建立其瞬時泄漏和連續(xù)泄漏的泄漏源模型。
　　其次，通過對危險氣體大氣擴(kuò)散的影響因素進(jìn)行分析，并結(jié)合道路運輸危險氣體的泄漏和擴(kuò)散特點，引入

3、動態(tài)變化的泄漏強(qiáng)度、罐車移動方向和速度等參數(shù)，分別建立適用于道路運輸危險氣體的三種擴(kuò)散模型：固定點源瞬時泄漏擴(kuò)散模型、固定點源連續(xù)泄漏擴(kuò)散模型和移動點源連續(xù)泄漏擴(kuò)散模型。
　　然后，以液氯的道路運輸為研究對象，采用MATLAB軟件編程，對三種典型的液氯泄漏情景進(jìn)行模擬，以三維可視化的方式計算出氯氣的地面濃度分布和擴(kuò)散范圍，并按嚴(yán)重程度從高到低劃分出立即致死區(qū)、重度區(qū)、中度區(qū)和輕度區(qū)4個危險區(qū)域。三種情景下的擴(kuò)散結(jié)果也驗證了本文所建

4、立的泄漏源模型和擴(kuò)散模型的合理性。
　　接著，將運輸泄漏擴(kuò)散模擬引入到應(yīng)急響應(yīng)中，從而建立了包括接警、運輸泄漏擴(kuò)散模擬、警報信息發(fā)布、應(yīng)急響應(yīng)行動和現(xiàn)場恢復(fù)等一系列過程的運輸泄漏事故的應(yīng)急響應(yīng)程序，為泄漏事故的預(yù)警和救援提供科學(xué)依據(jù)。
　　最后結(jié)合上述分析和研究，以國內(nèi)某運輸企業(yè)運載液氯為例，運用本文所建的泄漏模型和擴(kuò)散模型，對假定的實際道路事故場景進(jìn)行模擬，計算出危險氣體的總影響區(qū)域及疏散區(qū)域，并提出相應(yīng)的應(yīng)急響應(yīng)措施。實

5、例研究表明，本文研究成果可為有關(guān)部門的應(yīng)急響應(yīng)和救援工作提供技術(shù)支持。
　　綜上，論文基于道路運輸危險氣體的泄漏和擴(kuò)散特征以及相關(guān)理論，建立了相應(yīng)的泄漏源模型和擴(kuò)散模型，并運用MATLAB軟件編程，對液氯道路運輸?shù)娜N典型泄漏事故場景進(jìn)行模擬，給出氯氣的地面濃度分布和擴(kuò)散范圍，并據(jù)此劃分危險區(qū)域，最后，將該運輸泄漏擴(kuò)散模擬引入到應(yīng)急管理中，建立了一套道路運輸危險氣體泄漏事故的應(yīng)急響應(yīng)程序。論文的研究成果可為運輸泄漏事故的預(yù)警、應(yīng)急