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随着国民经济的飞速发展,公路隧道数量的增加,规模不断加大,运输有毒介质的罐车在隧道内发生的泄漏事故急剧增多。对于内部结构复杂、空间相对狭小且较封闭的公路隧道,一旦发生毒性重气泄漏事故,毒气在隧道内形成的气云不易被稀释而大面积集聚,隧道内部人员、车辆不容易迅速疏散,最终不仅造成财产巨大损失,还会严重威胁人的生命安全。近年来,隧道内部安全问题已经受到越来越多人的关注,但是如果人们不了解扩散规律,不能及时获得安全警戒疏散距离的相关信息,应急救援工作不能及时展开,致使中毒人员不能得到及时救治。为解决上述问题,本文就隧道内运载有毒重气介质的罐车发生小孔泄漏扩散展开研究,主要研究内容和结果如下: (1)总结归纳了影响隧道内有毒重气扩散的各因素,如车速、温度、湿度、漏孔位置以及泄漏不同时刻等,根据本地实际情况对车速、温度、湿度分别选取三个不同的数值,并计算得到了不同条件下重气介质的泄漏量。 (2)建立有限元模型,应用Fluent软件对运载毒性重气(氯气)的罐车在隧道内行驶过程中发生小孔泄漏扩散过程进行了数值模拟,分析了车速、温度、湿度、泄漏源位置以及泄漏时间对重气扩散的影响,得到了在不同条件下危险性重气浓度随时间和空间的变化规律。结果表明,车速对重气扩散影响较大,车子速度越快,空气湍流运动越激烈,氯气扩散越迅速;经过车体顶部的空气受到车体挤压,风速加剧,当泄漏源位于车体项部时,高速的空气流对毒性重气稀释作用明显,氯气扩散在极短时间内即可达稳定状态;随着大气相对湿度的增大,氯气浓度下降速度变慢,不利于毒性重气的扩散。 (3)通过对隧道内移动点源毒性重气扩散的危害性进行分析,并根据毒性气体对人体损害程度的不同对其浓度范围进行划分,分别得到了距地面不同高度平面、车速、空气湿度以及扩散时刻所对应的死亡半径和重伤半径。 (4)依据应急救援管理手册中对救援方法适用的条件,对隧道救援工作的不利因素进行了分析,如隧道内部通讯不畅、事故情况在较短时间内不易查明等;鉴于隧道有毒重气泄漏扩散事故的特殊性,制定了相应的应急救援预案和管理措施,探讨了应急救援工作中有待进一步解决的问题。