基于動(dòng)態(tài)模擬的化工故障后果分析系統(tǒng)研究.pdf

1、生產(chǎn)安全是化工廠非常重視的問(wèn)題。設(shè)備老化、生產(chǎn)工藝的復(fù)雜化、操作失誤及外部環(huán)境的波動(dòng)都有可能造成事故的發(fā)生。如何確保生產(chǎn)順利安全的運(yùn)行，是一個(gè)企業(yè)和社會(huì)需要關(guān)注和解決的問(wèn)題。化工動(dòng)態(tài)模擬系統(tǒng)(ChemicalDynamicSimulationSystem，CDSS)能夠?qū)み^(guò)程進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，為確保安全生產(chǎn)做出了很大的貢獻(xiàn)?；诨?dòng)態(tài)模擬的后果分析能夠及時(shí)地預(yù)測(cè)事故發(fā)生的后果信息，在這些信息的基礎(chǔ)上為企業(yè)提供事故的預(yù)防措施。
　

2、　數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)能夠幫助CDSS正常的運(yùn)行。在CDSS平臺(tái)上，可以設(shè)計(jì)由故障樹(shù)得到的事故原因的故障模型，并為后果分析提供必要的初始參數(shù)?；?dòng)態(tài)模擬系統(tǒng)適用于模擬非穩(wěn)態(tài)過(guò)程。其內(nèi)部模型需要大量的數(shù)據(jù)才能正常運(yùn)行，同時(shí)這些數(shù)據(jù)之間有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。友好的數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)不僅能夠幫助每個(gè)用戶很好地理解動(dòng)態(tài)模擬系統(tǒng)數(shù)據(jù)的意義以及數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)，而且能夠有效地防止用戶輸入有誤信息。結(jié)合故障樹(shù)分析法，CDSS可以實(shí)現(xiàn)各種故障模型的設(shè)計(jì)。故障樹(shù)分析法能夠?qū)?/p>

3、生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行故障分析。結(jié)合故障樹(shù)分析法的原理和實(shí)際化工生產(chǎn)中常見(jiàn)的故障，選取生產(chǎn)工藝中最常見(jiàn)的故障作為頂事件，然后往下逐級(jí)分析，最后得到導(dǎo)致頂事件發(fā)生的基本事件。根據(jù)故障樹(shù)分析法和CDSS的故障模型，獲取后果分析必須的初始參數(shù)。氣體泄漏是化工生產(chǎn)中常見(jiàn)的事故之一，泄漏的氣體擴(kuò)散到大氣中的過(guò)程會(huì)受到風(fēng)速、溫度、濕度以及泄露場(chǎng)所的空間結(jié)構(gòu)等參數(shù)的影響。泄露點(diǎn)附近氣體的濃度會(huì)隨著時(shí)間不斷變化。對(duì)于爆燃?xì)怏w，當(dāng)濃度達(dá)到氣體的爆燃極限時(shí)就會(huì)發(fā)

4、生爆燃事故。在計(jì)算流體力學(xué)(ComputationalFluidDynamics，CFD)數(shù)值算法的基礎(chǔ)上，借助于MATLAB軟件能夠計(jì)算模擬氣體擴(kuò)散的偏微分方程的數(shù)值解。運(yùn)用MATLAB的PDETOOL工具箱對(duì)數(shù)值解可進(jìn)行可視化的處理，得到氣體擴(kuò)散的動(dòng)態(tài)情形，預(yù)測(cè)泄露氣體濃度隨時(shí)間的變化情況。
　　本論文選取乙炔生產(chǎn)流程為研究對(duì)象，為流程設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)模擬仿真系統(tǒng)，診斷出了流程中最常見(jiàn)的故障原因。并選取乙炔氣泄露故障為研究對(duì)象，在動(dòng)