·１·

基于高斯模型的液氨储罐泄漏扩散仿真分析

，２１

王洪德１　教授　莫朝霞



（１大连交通大学土木与安全工程学院，辽宁大连１１６０２８

２大连交通大学隧道与地下结构工程技术研究中心，辽宁大连１１６０２８）

学科分类与代码：６２０２７４０（安全模拟与安全仿真学）　　　　　　中图分类号：Ｘ９３７　　　　　文献标志码：Ａ基金项目：辽宁省自然科学基金资助（２０１２０２０２２）。资助项目：大连市科技计划项目（２０１１Ｅ１５ＳＦ１１８）。

【摘　要】　为分析和预测氨气泄漏的扩散距离及其影响范围，有效控制和降低事故的后果，以大连某化工园区液氨储罐泄漏为背景，对液氨泄漏的扩散规律进行数值仿真研究。首先，基于高斯烟羽模型仿真分析，绘制液氨扩散等值曲线；其次，分析风速、地表粗糙度、大气稳定度、泄漏速率等因素对液氨扩散影响，构建各因素与扩散距离之间的数值关系；第三，分析不同季节、白昼和夜间等典型环境因素对液氨扩散影响以及防范建议；最后，基于数值仿真结果分析，提出液氨储存区域实时监控建议和灾变时期应急疏散措施。研究结果表明，氨气扩散距离和范围随风速增大呈先增后减趋势；扩散距离随地表粗糙度增大而减小；大气越稳定，氨气沿地面的扩散距离和范围越大；氨气在夜晚沿地面的扩散距离和扩散范围远大于白昼。

【关键词】　液氨储罐；　泄漏扩散；　高斯模型；　扩散距离；　仿真分析

ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＬｉｑｕｉｄＡｍｍｏｎｉａＳｔｏｒａｇｅＴａｎｋＬｅａｋａｇｅＤｉｆｆｕｓｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＧａｕｓｓｉａｎＭｏｄｅｌ

１，２１

ＷＡＮＧＨｏｎｇｄｅ　ＭＯＺｈａｏｘｉａ

（１ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌ＆ｓａｆｅｔｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＤａｌｉａｎＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＤａｌｉａｎＬｉａｏｎｉｎｇ１１６０２８Ｃｈｉｎａ

２Ｔｕｎｎｅｌ＆ＵｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｅｎｔｅｒ，ＤａｌｉａｎＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，

ＤａｌｉａｎＬｉａｏｎｉｎｇ１１６０２８Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｎａｌｙｚｅａｎｄｆｏｒｅｃａｓｔｔｈｅｄｉｆｆｕｓｉｏｎｄｉｓｔａｎｃｅａｎｄｉｎｃｉｄｅｎｃｅｏｆｇａｓｅｏｕｓａｍｍｏｎｉａｇｅｔ，ｔｏｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｓｅｒｉｏｕｓｎｅｓｓｏｆｔｈｅａｃｃｉｄｅｎｔａｌｃｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅ，ｔａｋｉｎｇｔｈｅｌｉｑｔｉｎｇｏｕｔｏｆａｃｏｎｔａｉｎｅｒｕｉｄａｍｍｏｎｉａｓｔｏｒａｇｅｔａｎｋｓｌｅａｋａｇｅｏｆｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｄｕｓｔｒｙｐａｒｋｉｎＤａｌｉａｎａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅｄｉｆｆｕｓｉｏｎｒｕｌｅｓｏｆｔｈｅｌｉｑｕｉｄｌｅａｋａｇｅｗｅｒｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙｓｉｍｕｌａｔｅｄ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏＧａｕｓｓｉａｎｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｄｉｆｆｕｓｉｏｎｉｓｏｌｉｎｅｓｏｆｔｈｅｌｉｑｕｉｄａｍｍｏｎｉａｌｅａｋａｇｅｗｅｒｅｄｒａｗｎ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｂａｓｉｎｇｏｎｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｄｉｆ，ｇｒｏｕｎｄｒｏｕｇｈｎｅｓｓ，ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｌｅａｋａｇｅｖｅｌｏｃｉｔｙｏｎｔｈｅｌｉｑｕｉｄａｍｍｏｎｉａｆｅｒｅｎｔｗｉｎｄｓｐｅｅｄｓｄｉｆｆｕｓｉｏｎ，ｎｕｍｅｒｉｃａｌｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｏｆｔｈｅａｍｍｏｎｉａｄｉｆｆｕｓｉｏｎｄｉｓｔａｎｃｅｓｗｉｔｈｔｈｅｓｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｆａｃｔｏｒｓｗｅｒｅｅｘａｍｉｎｅｄ．Ｔｈｉｒｄｌｙ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ，ｓｕｃｈａｓｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｅａｓｏｎ，ｔｈｅｄａｙａｎｄｎｉｇｈｔ，ｏｎｌｉｑｕｉｄａｍｍｏｎｉａｄｉｆｆｕｓｉｏｎｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｆｏｒｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｗｅｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｆｏｒｒｅａｌｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｌｉｑｕｉｄａｍｍｏｎｉａａｒｅａ，ａｎｄｔｈｅｅｍｅｒｇｅｎｃｙｅｖａｃｕａｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｉｎｈａｚａｒｄａｒｅｐｒｏｖｉｄｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｍｍｏｎｉａｇａｓｄｉｆｆｕｓｉｏｎｄｉｓｔａｎｃｅａｎｄｒａｎｇｅｐｒｅｓｅｎｔ

１００３－３０３３（２０１２）０８－０００３－０６；　收稿日期：２０１２－０６－１０；　修稿日期：２０１２－０７－３１文章编号：