【摘 要】
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近年来,我国成为世界石油进口大国,石油战略储备已经成为能源安全的重要举措,随着国家对石油储备的重视,石油储备基地的逐年增多,导致大型石油储罐数量迅速增长并进行生产运作。随着大量储罐大量进入生成运作,在实际生产运作中难免发生VOCs泄漏扩散现象,这关系石油储备基地储油罐区作业的安全。VOCs的扩散不仅会破坏环境危害人体健康,也为石油储备基地生产安全带来隐患,此问题越来越受到重视。本文针对储油罐VOC
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近年来,我国成为世界石油进口大国,石油战略储备已经成为能源安全的重要举措,随着国家对石油储备的重视,石油储备基地的逐年增多,导致大型石油储罐数量迅速增长并进行生产运作。随着大量储罐大量进入生成运作,在实际生产运作中难免发生VOCs泄漏扩散现象,这关系石油储备基地储油罐区作业的安全。VOCs的扩散不仅会破坏环境危害人体健康,也为石油储备基地生产安全带来隐患,此问题越来越受到重视。本文针对储油罐VOCs连续泄漏扩散行为,基于储油罐尺寸建立三维的数值模型,探究泄漏速度、风速、泄漏口位置以及储油罐布局对VOCs泄漏扩散浓度时空分布的影响,本文主要采用理论分析探究VOCs扩散浓度分布,利用数值模拟得出连续泄漏扩散的VOCs浓度时空分布进行研究。论文主要内容如下:一、通过验证数值模拟方法的准确性、依赖性,确定影响因素及VOCs气体属性,分析实际环境条件下储油罐VOCs连续泄漏扩散行为,采用强迫对流理论及气体分子扩散理论描述VOCs扩散现象,根据质量守恒、能量守恒与动量守恒等微分方程组描述VOCs连续泄漏后的扩散行为。二、在选定数值模型的基础上,建立三维数值模型进行模拟,研究真实环境中不同影响因素下VOCs泄漏扩散过程中浓度以及速度场的变化规律,通过分析泄漏速度、风速、泄漏口位置以及储油罐布局对VOCs连续扩散的影响,得出不同影响因素下VOCs泄漏扩散浓度变化特征。三、基于以上研究得到VOCs浓度时空分布,进行后果分析,分析其扩散过程中对人体伤害,并根据爆炸极限值进行爆炸的可能性分析。研究结果表明,当泄漏口位于罐壁顺风向、泄漏口位置越低、风速越小、泄漏速度越大时,近地面区域浓度值越高,对于人体的危害越严重,甚至达到立刻死亡的浓度临界值0.02vol;泄漏口附近较大区域内的VOCs浓度达到爆炸的下限0.26vol,且距离泄漏口越近浓度值越大,爆炸的可能性越高。本文为储油罐泄漏过程中降低VOCs浓度以及减小危害提供了理论基础,对石油储备基地生产安全以及储油罐布局具有指导意义。
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