文章编号:1009-6094(2023)06-2033-10储罐泄漏高度和方向对气体扩散的影响∗沈泽亚,郎建垒,毛书帅,蔡斌,郑海胜(北京工业大学区域大气复合污染防治北京市重点实验室,北京100124)摘要:为研究储罐泄漏事故排放源高度和泄漏方向对气体扩散的影响,选取某一典型化工园区开展了示踪气体(SF6)外场泄漏事故模拟试验,获得了真实可靠的气象(风向和风速)和质量浓度观测数据。利用验证后的Fluent模型模拟了14种泄漏情景(7种泄漏高度、2种泄漏方向),对比了不同情景下气体质量浓度的分布特征,拟合分析了最大落地质量浓度随泄漏高度的变化规律。结果表明,逆风向泄漏的下游最大落地质量浓度远大于(2~3个数量级)顺风向泄漏,且横向扩散范围更大。逆风向泄漏时,对数质量浓度(最大落地质量浓度经过对数处理后的值)随泄漏高度增加整体呈现非线性下降趋势;顺风向泄漏时,当泄漏高度小于储罐半高时呈线性下降、大于半高时整体呈非线性下降趋势。研究结果有助于了解化工园区泄漏事故污染物扩散规律,为事故处置提供参考依据。关键词:安全工程;储罐泄漏;气体扩散;野外试验;小尺度中图分类号:X937文献标志码:ADOI:10.13637/j.issn.1009-6094.2022.0040∗收稿日期:20220110作者简介:沈泽亚,博士研究生,从事区域大气污染防治与小尺度污染物扩散模拟研究,1054003939@qq.com。基金项目:国家重点研发计划项目(2017YFC0209900)0引言近几十年来,在经济水平快速发展的同时,大气污染事故频发,如福建泉港碳九泄漏事故、四川乐山粗苯泄漏事故、山东莘县液氨泄漏事故等[14],不仅威胁人民的生命和财产安全,而且对社会安定和生态环境造成一定的破坏。据报道,化工泄漏事故是引发火灾、爆炸、中毒的关键因素[5],研究泄漏事故发生后污染物的扩散特征对提升应急管理水平和减少事故造成的损失具有重要意义。影响污染物扩散的因素主要包括释放源、气象条件、地形条件和障碍物,多数研究关注了后3个因素对气体扩散的影响[611]。而在释放源方面,目前主要集中于对排放位置的研究。2003年,Mavroidis等[12]在理想环境下建立了氨储罐顺风泄漏扩散模型,研究了不同泄漏源高度对气体扩散规律的影响,为事故发生后的救援和企业制订应急预案奠定了基础。2021年,Lin等[13]研究了不同储罐底部泄漏时污染物的扩散情况,但是没有考虑同一储罐不同位置发生泄漏时的情景。Yu等[14]和孙斌等[15]关注了室内环境下不同污染源位置对污染物分布的影响,结果表明,不同污染源位置对室内的空气质量影响存在差异。2019年,朱柯壁[16]建...
