事故后果模拟计算
火灾、爆炸事故后果模拟计算
火灾、爆炸事故后果模拟计算在化工生产中，火灾、爆炸和中毒事故不但影响生产的正常运行，而且对人员有较大的身体危害，导致人员的伤亡。
本文运用地面火灾、蒸气云爆炸和中毒的三种数学模型，对年产2万吨顺酐装置的原料库来进行分析，分析各种事故对人员可能造成的危害，借以帮助企业在生产中采取相应的措施。
事故后果分析是危险源危险性分析的一个主要组成部分，其目的在于定量描述一个可能发生的重大事故对工厂、对厂内人员、厂外居民甚至对环境造成危害的严重程度。
一、苯储罐泄漏池火灾后果分析苯系易燃液体，在苯贮罐区苯泄漏后遇到点火源就会被点燃而着火燃烧。
由于贮罐区设有防火堤，苯泄漏后积聚在防火堤之内，它被点燃后的燃烧方式为池火。
模拟有关数据参数如下。
苯储罐区有两台800m3、两台500m3的苯储罐，苯储罐单罐直径10.5m，每两台罐为一组，贮罐区防火堤尺寸为33×16 m，模拟液池半径为18.3m；苯储罐单台最大贮存量600t，泄漏量为15%时，足以在防火堤内形成液池；周围环境温度设为25℃；（1）燃烧速度当液池中的可燃液体的沸点高于周围环境温度时，液体表面上单位面积的燃烧速度dm/dt为：………（公式F5-1）0.001H cdm/dt =C P（T b－T0）＋H式中dm/dt～单位表面积的燃烧速度，kg/m2.sH c～液体燃烧热，J/kg。
苯H c=41792344J/kg。
C P～液体的定压比热容，J/kg.K。
苯C P=1729 J/kg.K。
T b～液体的沸点，K b=353.1K。
T0～环境温度，环境温度为25℃，K。
= 298K。
H～液体的气化热，J/kg。
苯H=428325J/kg。
（25℃）计算：dm/dt=0.001×41792344/﹝1729（353.1－298）＋428325﹞=0.0798 kg/m2.s（2）火焰高度模拟液池为园池，半径为18.3m，其火焰高度可按下式计算：dm/dth=84r﹝﹞0.61………（公式F5-2）ρ0（2gr）1/2式中h～火焰高度，m；r～液池半径，m；取r=18.3mρ0～周围空气密度，kg/m3；取ρ0=1.185kg/m3（25℃）g～重力加速度，9.8m/s2；dm/dt～单位表面积的燃烧速度，己知0.0798kg/m2.s计算：h=84×18.3×{0.0798/[1.185×（2×9.8×18.3）1/2]}0.61=49.3m（3）热辐射通量当液池燃烧时放出的总热辐射通量为：Q=（兀r2＋2兀rh）dm/dt·η·H c/﹝72（dm/dt）0.6＋1﹞…（公式F5-3）Q～总热辐射通量，W；η～效率因子，可取0.13～0.35。
事故后果模拟计算
事故后果模拟计算事故发生后果模拟计算是通过数据分析和模拟算法，对事故可能产生的后果进行预测和评估的过程。
通过模拟计算，可以帮助相关部门和人员更好地了解事故的影响范围、损失程度以及应对措施，从而有效地减少事故造成的损失和影响。
1.事故影响范围通过模拟计算，可以确定事故的扩散范围和影响半径。
首先需要收集有关事故地点周边的地理、气象和环境数据，并结合事故发生的具体情况和危险物质的特性，使用数学模型和计算算法进行模拟计算，预测危险物质的扩散路径和辐射范围。
这可以帮助相关部门和人员及时采取避险和救援措施，减少人员伤亡和财产损失。
2.事故伤亡人数事故后果模拟计算还可以预测事故的伤亡人数。
通过分析事故的性质和规模，结合危险物质的毒性和暴露时间，使用毒性学模型和人员密度数据进行模拟计算，可以得出可能的伤亡人数。
这对救援和医疗资源的分配非常有帮助，可以优先安排救援队伍和资源，最大程度地减少伤亡人数。
3.事故经济损失事故后果模拟计算还可以评估事故对经济的影响。
通过分析事故对生产、交通、环境等方面的影响，结合相关数据和模型，可以预测事故对GDP、就业和企业利润等经济指标的影响。
这对决策者和企业有重要参考价值，可以帮助他们制定合理的应对措施，尽量减少经济损失，保护相关产业和就业。
4.事故环境影响事故后果模拟计算还可以评估事故对环境的影响。
通过分析事故物质对大气、水体和土壤的污染程度，结合环境数据和模型，可以预测其对环境质量和生态系统的影响。
这对环境保护部门和生态修复工作非常有帮助，可以及时采取措施减少污染物对环境的破坏，并制定环境治理和修复计划。
综上所述，事故后果模拟计算是一项重要的工作，可以帮助相关部门和人员更好地了解事故的影响范围、损失程度以及应对措施。
通过科学的数据分析和模拟计算，可以减少事故造成的人员伤亡、经济损失和环境破坏，提高应对事故的效率和能力。
因此，加强事故后果模拟计算的研究和应用具有重要意义。
事故后果法计算公式
事故后果法计算公式一、引言事故后果法是指根据事故发生后的具体情况，通过一定的计算公式来评估事故的后果。
它可以帮助我们了解事故发生后可能产生的影响，从而有针对性地采取相应的应对措施。
本文将介绍事故后果法的计算公式及其应用。
二、事故后果法的计算公式事故后果法的计算公式主要分为两部分：人员伤亡和财产损失。
下面分别介绍这两部分的计算公式。
1. 人员伤亡计算公式人员伤亡是事故后果的重要指标之一。
人员伤亡计算公式一般由以下几个因素组成：(1) 事故发生时的人员数量：指事故发生时在事故现场的人员数量，包括事故责任方及其它相关人员。
(2) 事故造成的死亡人数：指事故发生后因事故直接导致的死亡人数。
(3) 事故造成的受伤人数：指事故发生后因事故导致的不同程度受伤的人数，包括轻伤、重伤等。
(4) 事故造成的财产损失：指事故发生后因事故导致的财产损失金额，包括设备、建筑物等。
根据以上因素，可以使用如下公式计算人员伤亡的评估值：人员伤亡 = 事故造成的死亡人数 + 事故造成的受伤人数2. 财产损失计算公式财产损失是事故后果的另一个重要指标。
财产损失计算公式一般由以下几个因素组成：(1) 损失的设备数量：指事故发生后造成损失的设备数量。
(2) 损失的建筑物数量：指事故发生后造成损失的建筑物数量。
(3) 设备损失的价值：指事故发生后造成设备损失的金额。
(4) 建筑物损失的价值：指事故发生后造成建筑物损失的金额。
根据以上因素，可以使用如下公式计算财产损失的评估值：财产损失 = 损失的设备数量× 设备损失的价值 + 损失的建筑物数量× 建筑物损失的价值三、事故后果法的应用事故后果法广泛应用于各个领域，例如工业、交通、环境等。
它可以帮助相关部门评估事故发生后可能产生的影响，从而采取相应的预防和处置措施。
1. 工业领域的应用在工业领域中，事故后果法可以用于评估工厂事故的后果。
通过计算公式可以得出人员伤亡和财产损失的评估值，从而帮助企业了解事故可能带来的影响，进而采取相应的安全管理措施，以减少事故发生的概率和减轻事故的后果。
事故后果模拟分析举例
事故后果模拟分析举例事故后果模拟分析是指通过模拟工具和方法，对各种事故的可能后果进行定量分析和评估。
这种分析可以帮助决策者了解事故对环境、人员和财产造成的影响，为事故预防和应急救援提供科学依据。
下面以一起化学品泄漏事故为例，进行事故后果模拟分析举例。
化学品泄漏事故是一种常见的危险事故，它可能造成环境污染、人员伤害和财产损失。
为了评估事故后果，我们可以运用事故后果模拟分析方法。
首先，我们需要了解事故发生的具体情况。
假设一家化工厂的一个储罐发生泄漏，泄漏物质为一种有毒有害气体。
我们需要获取泄漏速率、泄漏时间和泄漏物质的性质等数据，这些数据可以通过现场监测仪器、事故现场勘察和相关文献等途径获取。
其次，我们使用事故后果模拟软件对事故后果进行模拟分析。
根据泄漏物质的性质和事故现场环境条件，模拟软件可以计算事故区域内的物质浓度分布、毒性影响范围、人员紧急撤离时间等。
通过模拟可以直观地了解事故带来的影响和损失。
接着，我们可以根据模拟结果，对事故后果进行评估和分析。
比如模拟结果显示，在事故发生后的第一小时，泄漏物质的浓度达到了可燃极限，存在火灾和爆炸的风险。
此时，我们可以评估火灾和爆炸对厂区以及附近居民的影响，进一步采取措施避免或减轻火灾和爆炸的发生。
此外，模拟结果还可以帮助我们预测事故对环境和生态系统的影响。
比如模拟结果显示，泄漏物质会污染附近地下水和土壤，对当地生态环境造成潜在威胁。
借助模拟结果，我们可以进行环境风险评估，决定合适的应急措施和防护措施，从而减少环境污染的扩散范围。
最后，模拟分析结果还可以用于指导事故应急救援工作和决策制定。
模拟结果可以用于制定撤离计划，为紧急情况下的人员疏散提供科学依据；可以用于确定救治措施，为中毒人员的救治提供参考；还可以用于指导应急物资的调配，确保应急救援工作的高效进行。
总之，事故后果模拟分析是一种重要的工具和方法，可以为预防事故、应对事故提供科学依据。
通过对事故后果的模拟分析，我们可以更好地了解事故的可能后果，预测事故对环境和人员造成的影响，有针对性地采取措施减轻事故损失。
2事故后果模拟分析讲解
2事故后果模拟分析讲解事故后果模拟分析是指通过对事故发生后可能产生的各种后果进行系统模拟和分析，以评估事故对环境、人员和财产等方面可能造成的影响和损失。
通过这样的分析，可以帮助企业和政府机构采取相应的应对措施，减少潜在的事故风险。
事故后果模拟分析的目的是对事故后可能发生的各种后果进行全面、客观的评估和预测，以便为事故应急预案和风险管理提供科学依据。
其基本思路是通过建立适当的模型，模拟分析事故发生后可能引发的各种后果，如物质泄漏、火灾爆炸、环境污染、人员伤亡等，从而揭示事故的潜在影响范围和强度，并提出相应的控制和应对措施。
事故后果模拟分析的方法主要分为定量方法和定性方法两种。
定量方法是通过建立适当的物理、数学或统计模型，对事故发生后可能产生的后果进行量化分析。
这种方法需要充分考虑各种因素的影响和相互作用，如事故规模、周围环境、气象条件等。
通常通过模拟和计算来得到事故后的后果值，如损失金额、人员伤亡数量等。
定量方法可以提供比较准确的数值结果，但对数据和模型的要求较高。
定性方法是通过专家经验和专业知识来对事故后果进行评估和预测。
这种方法主要依靠专家的判断和分析，通过专家讨论、问卷调查、案例分析等方式来获取相关信息。
然后通过专家评价或专家打分等方法，对事故后果进行定性描述和排序。
定性方法具有灵活性强、成本较低的优点，但受主观因素的影响较大，结果可能存在一定的不确定性。
事故后果模拟分析的实施过程主要包括以下几个步骤：第一步，确定分析目标和范围。
明确需要分析的事故类型、区域范围、关注的后果等，以便有针对性地采集和处理相关数据。
第二步，收集和整理所需数据。
收集和整理有关事故和后果的数据，包括事故发生地的地理信息、设备参数、周围环境信息、气象数据、人员伤亡和财产损失等。
数据的准确性和完整性对分析结果的可靠性起着决定性作用。
第三步，建立模型和参数设定。
根据分析目标和范围，建立适当的模型和计算方法，将数据应用于模型中，设定相应的参数和假设条件，以便进行后续的模拟和分析。
蒸汽云爆炸事故后果模拟分析法
蒸汽云爆炸事故后果模拟分析法Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT蒸汽云爆炸事故后果模拟分析法超压：1）TNT当量通常，以TNT当量法来预测蒸气云爆炸的威力。
如某次事故造成的破坏状况与kgTNT炸药爆炸所造成的破坏相当，则称此次爆炸的威力为kgTNT当量。
蒸气云爆炸的TNT当量W TNT计算式如下：W TNT=×α×W f×Q f/Q TNT式中，W TNT—蒸气云的TNT当量(kg)α—蒸气云的TNT当量系数，正己烷取α=；W f—蒸气云爆炸中烧掉的总质量(kg)Q f—物质的燃烧热值(kJ/kg)，正己烷的燃烧热值按×106J/kg，参与爆炸的正己烷按最大使用量792kg计算，则爆炸能量为×109J将爆炸能量换算成TNT当量q，一般取平均爆破能量为×106J/kg，因此W TNT= ×α×W f×Q f /q TNT+ =××792××106/×106=609kg2）危害半径为了估计爆炸所造成的人员伤亡情况，一种简单但较为合理的预测程序是将危险源周围划分为死亡区、重伤区、轻伤区和安全区。
死亡区内的人员如缺少防护，则被认为将无例外的蒙受重伤或死亡，其内径为0，外径为R ，表示外周围处人员因冲击波作用导致肺出血而死亡的概率为，它与爆炸量之间的关系为：= m重伤区的人员如缺少防护，则绝大多数将遭受严重伤害，极少数人可能死亡或受伤。
其内径就是死亡半径R1，外径记为R2，代表该处人员因冲击波作用耳膜破损的概率为，它要求的冲击波峰值超压为44000Pa。
∆按下式计算：冲击波超压P∆=++式中：P∆——冲击波超压，Pa；PZ——中间因子，等于；E——蒸气云爆炸能量值，J；P0——大气压，Pa，取101325得R2=轻伤区的人员如缺少防护，则绝大多数将遭受轻微伤害，少数人将受重伤或者平安无事。
池火灾事故后果计算过程
池火灾事故后果计算过程1）池火灾事故后果计算过程（1）柴油泄漏量设定一个5000m3柴油罐底部DN200进油管管道破裂出现长50cm，宽1 cm的泄漏口，泄漏后10分钟切断泄漏源。
泄漏的液体在防火堤内形成液池，泄漏时工况设定情况见表9-4。
表9-4 油品连续泄漏工况柴油泄漏量用柏努利公式计算：Q = CdAρ [2(P-P0)/ ρ+2gh]1/2W = Q.t式中: Q－泄漏速率（kg/s）；W－泄漏量（kg）；t－油品泄漏时间（s），t=600 sCd－泄漏系数，长方形裂口取值0.55（按雷诺数Re＞100计）；A－泄漏口面积（m2）；A =0.005 m2ρ－泄漏液体密度（kg/ m3）；P－容器内介质压力（Pa）；P0 －大气压力（Pa）；g－重力加速度（9.8 m /s2）；h－泄漏口上液位高度（m），柴油罐液面安全高度15.9 m。
经计算Q = 42.23 kg/s、W = 25341 kg（10分钟泄漏量）（2）泄漏柴油总热辐射通量Q（w）柴油泄漏后在防火堤内形成液池，遇点火源燃烧而形成池火。
总热辐射通量Q（w）采用点源模型计算：Q = (л r2 + 2л rh) •m f •η•Hc/（ 72 m f 0。
61+ 1）式中: m f—单位表面积燃烧速度kg/m2 .s，柴油为 0.0137；Hc—柴油燃烧热，Hc = 43515kJ/kg；h—火焰高度h（m），按下式计算：h = 84 r{ m f /[ρO（2 g r）1/2]}0.6ρO—环境空气密度，ρO=1.293kg/ m3；g—重力加速度，9.8 m /S2 η—燃烧效率因子，取0.35；r —液池半径(m)， r =（4S/π）1/2S—液池面积，S=3442 m2；W—泄漏油品量kgρ－柴油密度，ρ=870kg/ m3；火灾持续时间：T= W/S.m f计算结果： Q（w）=1006347（kw）T=537s=9min（3）池火灾伤害半径火灾通过辐射热的方式影响周围环境，根据概率伤害模型计算，不同入射热辐射通量造成人员伤害或财产损失的情况表9-5。
天然气管线泄漏事故模拟计算
天然气管线泄漏事故模拟计算天然气管道破裂后，导致大量的天然气泄漏，如果立即遇到点火源，则在破裂处形成喷射火焰，其主要危害为热辐射；如果泄漏一段时间后，在遇到点火源，则会发生爆炸或闪燃，同时在泄漏口持续喷射燃烧。
如果泄漏的天然气在无限制的空气中扩散，则可能发生蒸气云爆炸。
天然气管线直径为1016mm ，运行压力为10MPa ，本次假设天然气管线发生破裂泄漏，裂口面积为0.025㎡，泄漏时间为30s 和60s ，分别通过泄漏模型、喷射火伤害模型和蒸气云爆炸模型，进行事故后果模拟计算。
一、泄漏模型计算管道中气体泄漏质量流量与其流动状态有关，对于天然气管道，一般属于音速流动，其特征可用临界流（最大出口速度等于声速或亚临界流）来描述。
Perry 等人用如下的关系式作为临界流的判断准则：当式（1）成立时，气体流动属音速流动；当式（2）成立时，气体流动属亚音速流动。
1012+⎪⎭⎫⎝⎛+≤k k k P P （1）1012+⎪⎭⎫ ⎝⎛+>k k k P P （2）式中，P 0为环境大气压力(Pa)；P 为容器内压力(Pa)；k 为气体的绝热指数，即定压比热C P 和定容比热C v 之比。
气体呈音速流动时，其泄漏量为：1112-+⎪⎭⎫⎝⎛+=k k d k RT Mk APC Q （3）气体呈亚音速流动时，其泄漏量为：1112-+⎪⎭⎫⎝⎛+=k k d k RT Mk APYC Q （4）式中，Q 是气体泄漏速率（kg ／s ）；C d 为气体泄漏系数，当裂口形状为圆形时取1.00，三角时取0.95，长方形时取0.90；A 为裂口面积（m 2）；M 是气体相对分子质量；R 是普适气体常数（8.31436Jmol -1K -1）；T 是气体的储存温度（K ）；Y 为气体膨胀因子；按式（5）计算。
211121101021121⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=-+-k k kk kk k p p p p Y （5） 上述考虑的为理想气体的不可逆绝热扩散过程。
4事故危害后果模拟分析
4事故危害后果模拟分析事故危害后果模拟分析是一种常用于评估事故发生后可能带来的各种影响和损失的方法。
通过模拟分析，可以预测事故的后果，并采取相应的措施来减轻事故带来的损失。
下面是一个1200字以上的事故危害后果模拟分析的示例：1.引言事故的发生可能会对人员生命安全、财产损失和环境带来严重影响。
为了更好地评估事故发生后可能出现的各种后果，我们需要进行事故危害后果模拟分析，并依据分析结果采取相应的措施来减轻事故的损失。
2.模拟方法事故危害后果模拟分析一般分为几个步骤：确定事故场景、收集数据、建立数学模型、模拟计算和结果分析。
在本次分析中，我们选择了化工厂发生泄漏事故为场景进行模拟。
首先，我们需要收集有关该化工厂的背景信息，包括厂区面积、设备类型、储存物质种类和数量等。
然后，根据泄漏事故的发生可能性和影响程度，建立相应的数学模型，包括事故概率模型和危害模型。
最后，通过模拟计算，得出事故发生后可能的后果，并对结果进行分析和评估。
3.模型建立为了准确地模拟事故后果，我们需要考虑多个因素，包括泄漏物质的性质、事故规模、气象条件和周围环境等。
在本次分析中，我们选择了一种常见的有毒气体泄漏事故进行建模。
首先，我们根据泄漏物质的性质和蒸气压等参数，建立了气体扩散模型。
通过该模型，我们可以估计事故后气体的扩散范围和浓度分布。
同时，我们还考虑了事故发生可能造成的火灾、爆炸和中毒等危害。
通过建立相应的模型，我们可以预测事故后可能的损失和风险。
4.模拟计算和结果分析通过对模型进行模拟计算，我们可以得到事故发生后的各种后果，包括人员伤亡、财产损失和环境污染等。
根据模拟结果，我们可以对事故后果进行量化评估，并采取相应的措施来减轻事故的损失。
在本次模拟分析中，我们得出了以下结果：事故发生后，有10名工人中毒，其中3人死亡；事故造成的财产损失约为1000万元；事故导致周围环境的污染，需采取相应的清理措施。
5.结论通过事故危害后果模拟分析，我们可以预测事故发生后可能带来的各种后果，并采取相应的措施来减轻事故的损失。
储罐发生爆炸事故模拟
对储存带压液态气体储罐发生爆炸事故后果模拟计算对储存带压液态气体储罐采用定量计算方法，预测压缩气体容器爆炸事故后果，并对计算后果进行分析。
该项目水线吹瓶压缩空气高压罐的压力容器基本数据： 体积：V=3m 3，绝对压力：P=4.2Mpa 根据安全评价有关爆炸事故模拟计算过程如下： （1）计算发生爆炸时释放的爆破能量：E g =C g ·V ；32857.0101013.015.2⨯⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-==P PV V C E g g式中：E g —气体的爆破能，kJ ；C g ——压缩气体爆破能量系数，kJ/m 3；V ——容器的容积，m 3；p-容器内气体的绝对压力，MPa ； 由公式代入数据得：E g =20632 kJ（2）将爆破能量E g 换成TNT 当量q ，代入数据： q=E g /q TNT =E g /4500则：q=4.58 （3）爆炸的模拟比a ，即：a=（q/q 0）1/3=（q/1000）1/3=0.1q 1/3则： a=0.166（4）在1000kgTNT 爆炸试验中相当的距离R 0，则 R 0 = R/a 或R = R 0·a式中，R —目标与爆炸中心的距离，m ；R 0—目标与基准爆炸中心的相当距离，m 。
△p(R)=△p 0(R ／α) 或△p(R 0·a)=△p 0(R 0)表5.7-1 1000kgTNT 爆炸时的冲击波超压（5）根据表5.7-1给出的相关数据，在距离爆炸中心不同半径处的超压，见表5.7-2。
表5.7-2 距离爆炸中心不同半径处的超压（6）离爆炸中心不同半径处冲击波超压对建筑物的破坏作用表5.7-3 冲击波超压对建筑物的破坏作用由表5.7-2和见表5.7-3可知，离爆炸中心不同半径处冲击波超压对建筑物的破坏作用见表5.7-4。
表5.7-4 不同半径处冲击波超压对建筑物的破坏作用（7）不同半径处冲击波超压对人体的伤害作用表5.7-5 冲击波超压对人体的伤害作用由表5.7-2和见表5.7-5可知，离爆炸中心不同半径处冲击波超压对人体的伤害作用见表5.7-6。
事故后果模拟分析
大数据、人工智能等新技术将与 事故后果模拟分析技术深度融合， 实现更加智能化的事故分析和应
急响应。
事故后果模拟分析将在更多领域 得到应用，为安全生产和应急管 理提供更加全面、科学的支持。
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数据来源及可靠性评估
数据来源评估
01
对收集到的数据进行来源评估，判断其是否来自权威机构、专
业数据库或可靠途径，确保数据的真实性和准确性。
数据可靠性验证
02
采用交叉验证、对比分析等方法，对收集到的数据进行可靠性
验证，排除异常值和错误数据。
数据完整性检查
03
检查收集到的数据是否完整，是否涵盖了模拟分析所需的所有
风险量化方法比较与选择
比较风险量化方法
对常用的风险量化方法进行比较分析，如蒙特卡罗模拟、风险矩阵法、模糊综合评价法等，分析各方法的优缺点 及适用范围。
选择合适的风险量化方法
根据事故后果的特点、不确定性因素的性质以及所需精度等要求，选择合适的风险量化方法进行事故后果模拟分 析。
06 案例分析：某化工厂爆炸 事故后果模拟分析
关键参数识别与获取
确定关键参数
分析事故场景和后果，识别出对 模拟分析具有重要影响的关键参 数，如物质性质、设备性能、环 境条件等。
获取参数数据
通过实验室测试、现场勘查、文 献资料等途径，获取关键参数的 准确数据。
参数不确定性分析
评估关键参数的不确定性，分析 其对模拟结果的影响，为后续的 敏感性分析和风险评估提供依据。
数学模型表达
将物理模型转化为数学模型，如偏微分方程、差 分方程等。
求解方法选择
根据数学模型特点，选择合适的求解方法，如有 限差分法、有限元法等。
甲苯储罐池火灾事故后果模拟
二、甲苯储罐池火灾事故后果模拟某公司在TDI 生产过程中需要甲苯作为原料，该公司在厂区内设置有 2 个容积均为1000m3的甲苯储罐。
若甲苯从设备及管路中泄漏到地面后，将向四周流淌、扩展，形成一定厚度的液池，若受到防火堤、隔堤的阻挡，液体将在限定区域内得以积聚，形成一定范围的液池。
这时，若遇到火源，液池可能被点燃，发生地面液池火灾，下面将对其影响范围进行预测。
（1）甲苯的燃烧速度甲苯燃烧热H c ＝42445kJ/ ㎏，比热容C p ＝1.84kJ/ ㎏·K，沸点T b ＝383.6K，气化热H ＝360kJ/ ㎏。
取环境温度T o ＝30℃（303.15K ），液体表面上单位面积的重量燃烧速度dm/dt 为：（2）液池半径甲苯储罐隔堤所围池面积S ≈1200㎡，计算得到其液池当量（3）火焰高度设环境温度为30℃，这时周围空气密度ρ0 ＝1.165kg/m3；重力加速度g ＝9.8m/s 2。
由公式计算出甲苯储罐泄漏并发生池火灾时的火焰高度h 为：（4）热辐射通量热辐射通量计算式中的效率因子η取值0.25，其余符号的意义和单位与上述计算式相同：液池燃烧时放出的总热辐射通量Q 为：Q ＝（5）目标入射热辐射强度液池火灾的主要危害来自火焰的强烈热辐射，而且燃烧的持续时间比较长，属于稳定火灾，因而采用稳态火灾作用下热辐射强度准则来确定它对周围人员和设备设施的烧伤或破坏距离。
当火灾产生的热辐射强度足够大时，可使周围的物体燃烧或变形，强烈的热辐射可能烧毁设备甚至造成人员伤亡等。
火灾损失估算建立在辐射强度与损失等级的相应关系基础上。
表1 为不同入射热辐射强度造成伤害或损失的情况。
表1 热辐射的不同入射热辐射强度所造成的损失根据以上判断指标，用下式估算液池火灾可能的损失区域距离X：式中X：目标点到液池中心的距离，m ；I：热辐射强度，W/ ㎡；Q ：总热辐射通量，W；tc ：热传导系数，取值为1。
由此可得出火灾对设备与人的伤害情况，见表 2表2 火灾对设备与人的伤害情况（6）液池火灾事故模拟结果分析以上对甲苯储罐泄漏发生池火灾事故进行了模拟计算，通过计算可知，如果甲苯储罐内的甲苯全部发生泄漏引发池火灾，在以隔堤的几何中心为圆心， 143.2m 远处基本没有影响，对外径 90.5m 、内径 51.2m 范围内的人员伤害不大，对 51.2m 范围以内的人员将有烧伤甚至死亡的危险，周围的可燃物有可能被引燃造成火灾事故，操作设备将受到不同程度损坏。
事故后果模拟分析方法
事故后果模拟分析方法事故后果模拟分析方法是指通过建立事故模型，模拟分析事故发生后可能引起的各种后果，以评估事故的严重性和影响范围，并为事故处理提供科学依据。
事故后果模拟分析方法主要包括事件树分析、风险传导路径分析、烟气扩散模拟分析等。
一、事件树分析事件树分析是一种对事故的可能发展过程进行系统描述和综合评价的分析方法。
通过事件树的构建和分析，可以描绘出事故发生以及事故发展的各个节点和可能的结果，从而评估事故的发生概率和后果。
事件树分析需要确定事故的初始事件、可能的发展路径和可能的结果，通过计算概率，得出事故发生的概率和各个结果的概率，并进行系统评价。
二、风险传导路径分析风险传导路径分析是一种通过分析事故发展的关键因素和过程，来评估事故后果的方法。
该方法主要基于风险传导的概念，通过分析事故的发展路径和关键控制点，评估事故可能对环境、人员和设备等方面造成的影响。
风险传导路径分析侧重于分析事故发展的关键因素和链式反应，以及可能引发的次生事故和连锁反应。
三、烟气扩散模拟分析烟气扩散模拟分析是一种基于烟气扩散规律和数学模型的模拟分析方法，用于评估事故中有害物质的扩散范围和浓度分布。
该方法根据设备、环境和气象等因素建立烟气扩散模型，并进行模拟计算，得出事故发生后有害物质的扩散范围和浓度分布。
烟气扩散模拟分析主要用于事故后果评估和事故应急预案的制定。
四、综合分析方法综合分析方法是将多种分析方法和工具进行综合应用，以达到更准确、综合的事故后果评估。
综合分析方法主要包括定性评估和定量评估两种形式。
定性评估主要是通过整体描述、比较和判断的方法，对事故后果进行评估；定量评估则是通过数值计算、指标评价等方法，给出具体的评估结果。
综合分析方法可以根据实际情况选择合适的分析方法和工具，结合实际数据和经验，对事故后果进行全面、科学地评估。
综上所述，事故后果模拟分析方法是对事故可能引起的各种后果进行模拟和评估的方法。
不同的分析方法有不同的适用范围和特点，可以根据实际情况选择和应用。
池火、TNT重大事故后果摸拟分析方法
6.4池火、TNT 重大事故后果摸拟分析方法火灾、爆炸、中毒是常见的重大事故，经常造成严重的人员伤亡和巨大的财产损失，影响社会安定。
这里重点选取了有关火灾、爆炸后果分析，在分析过程中运用了数学模型。
通常一个复杂的问题或现象用数学模型来描述，往往是在一个系列的假设前提下按理想的情况建立的，有些模型经过小型试验的验证，有的则可能与实际情况有较大出入，但对辩识危险性来说是可参考的。
1）池火计算方法可燃液体泄露后流到地面形成液池，或流到水面并覆盖水面，遇到火源燃烧而形成池火。
（1） 燃烧速度当液池中可燃液体的沸点高于周围环境温度时，液体表面上单位面积的燃烧速度dm/dt 为dm/dt=0.001H c /{c p (T b -T 0)+H}dm/dt ——单位表面积燃烧速度，kg/(m 2.s); H c ——液体的燃烧热；J/kg;c p ——液体的比定压热容，J/(kg.K); T b ——液体的沸点，K ； T 0——环境温度，K ； H ——液体的汽化热，J/kg; （2）火焰高度 H=()6.02/12/84gr o dtdm rρH ——火焰高度，m ： r ——液池半径， m ：ρo ——周围空气密度， Kg ／m 3； g ——重力加速度， m ／s 2：dm ／dt ——燃烧速度， Kg ／（m 2．s ）。
（3）热辐射通量当液池燃烧时放出的总热辐射通量为Q ：Q ＝()[]1/72)/(260.02++dt dm Hcdt dm rH ηππγ Q ——总热辐射通量，Wη——效率因子，可取0.13～O ．35； 其余符号意义同前。
（4）目标入射热辐射强度假设全部辐射热量由液池中心点的小球面辐射出来，则在距离池中心某一距离（X ）处的入射热辐射强度为：I=Qt c／4πX2I——目标入射热辐射强度，W／㎡t c——热传导系数，在无相对理想的数据时，取1。
X——目标点到液池中心距离，m。
火灾、爆炸事故后果模拟计算
火灾、爆炸事故后果模拟计算在化工生产中，火灾、爆炸和中毒事故不但影响生产的正常运行，而且对人员有较大的身体危害，导致人员的伤亡。
本文运用地面火灾、蒸气云爆炸和中毒的三种数学模型，对年产2万吨顺酐装置的原料库来进行分析，分析各种事故对人员可能造成的危害，借以帮助企业在生产中采取相应的措施。
事故后果分析是危险源危险性分析的一个主要组成部分，其目的在于定量描述一个可能发生的重大事故对工厂、对厂内人员、厂外居民甚至对环境造成危害的严重程度。
一、苯储罐泄漏池火灾后果分析苯系易燃液体，在苯贮罐区苯泄漏后遇到点火源就会被点燃而着火燃烧。
由于贮罐区设有防火堤，苯泄漏后积聚在防火堤之内，它被点燃后的燃烧方式为池火。
模拟有关数据参数如下。
苯储罐区有两台800m3、两台500m3的苯储罐，苯储罐单罐直径10.5m，每两台罐为一组，贮罐区防火堤尺寸为33×16 m，模拟液池半径为18.3m；苯储罐单台最大贮存量600t，泄漏量为15%时，足以在防火堤内形成液池；周围环境温度设为25℃；（1）燃烧速度当液池中的可燃液体的沸点高于周围环境温度时，液体表面上单位面积的燃烧速度dm/dt为：………（公式F5-1）0.001H cdm/dt =C P（T b－T0）＋H式中dm/dt～单位表面积的燃烧速度，kg/m2.sH c～液体燃烧热，J/kg。
苯H c=41792344J/kg。
C P～液体的定压比热容，J/kg.K。
苯C P=1729 J/kg.K。
T b～液体的沸点，K b=353.1K。
T0～环境温度，环境温度为25℃，K。
= 298K。
H～液体的气化热，J/kg。
苯H=428325J/kg。
（25℃）计算：dm/dt=0.001×41792344/﹝1729（353.1－298）＋428325﹞=0.0798 kg/m2.s（2）火焰高度模拟液池为园池，半径为18.3m，其火焰高度可按下式计算：dm/dth=84r﹝﹞0.61………（公式F5-2）ρ0（2gr）1/2式中h～火焰高度，m；r～液池半径，m；取r=18.3mρ0～周围空气密度，kg/m3；取ρ0=1.185kg/m3（25℃）g～重力加速度，9.8m/s2；dm/dt～单位表面积的燃烧速度，己知0.0798kg/m2.s计算：h=84×18.3×{0.0798/[1.185×（2×9.8×18.3）1/2]}0.61=49.3m（3）热辐射通量当液池燃烧时放出的总热辐射通量为：Q=（兀r2＋2兀rh）dm/dt·η·H c/﹝72（dm/dt）0.6＋1﹞…（公式F5-3）Q～总热辐射通量，W；η～效率因子，可取0.13～0.35。
事故后果模拟分析方法
事故后果模拟分析方法1 简述火灾、爆炸、中毒是常见的重大事故，经常造成严重的人员伤亡和巨大的财产损失，影响社会安定。
这里重点介绍有关火灾、爆炸和中毒事故(热辐射、爆炸波、中毒)后果分析，在分析过程中运用了数学模型。
通常一个复杂的问题或现象用数学模型来描述，往往是在一个系列的假设前提下按理想的情况建立的，有些模型经过小型试验的验证，有的则可能与实际情况有较大出入，但对辨识危险性来说是可参考的。
2 泄漏由于设备损坏或操作失误引起泄漏，大量易燃、易爆、有毒有害物质的释放，将会导致火灾、爆炸、中毒等重大事故发生。
因此，事故后果分析由泄漏分析开始。
2．1 泄漏情况分析1)泄漏的主要设备根据各种设备泄漏情况分析，可将工厂(特别是化工厂)中易发生泄漏的设备归纳为以下10类：管道、挠性连接器、过滤器、阀门、压力容器或反应器、泵、压缩机、储罐、加压或冷冻气体容器及火炬燃烧装置或放散管等。
(1)管道。
它包括管道、法兰和接头，其典型泄漏情况和裂口尺寸分别取管径的20％～100％、20％和20％～100％。
(2)挠性连接器。
它包括软管、波纹管和铰接器，其典型泄漏情况和裂口尺寸为：①连接器本体破裂泄漏，裂口尺寸取管径的20％～100％；②接头处的泄漏，裂口尺寸取管径的20％；③连接装置损坏泄漏，裂口尺寸取管径的100％。
(3)过滤器。
它由过滤器本体、管道、滤网等组成，其典型泄漏情况和裂口尺寸分别取管径的20％～100％和20％。
(4)阀。
其典型泄漏情况和裂口尺寸为：①阀壳体泄漏，裂口尺寸取管径的20％～100％；②阀盖泄漏，裂口尺寸取管径的20％；③阀杆损坏泄漏，裂口尺寸取管径的20％。
(10)火炬燃烧器或放散管。
它们包括燃烧装置、放散管、多通接头、气体洗涤器和分离罐等，泄漏主要发生在简体和多通接头部位。
裂口尺寸取管径的20％～100％。
2)造成泄漏的原因从人－机系统来考虑造成各种泄漏事故的原因主要有4类。
(1)设计失误。
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事故后果模拟中毒有毒物质泄漏后生成有毒蒸气云，它在空气中飘移、扩散，直接影响现场人员，并可能波及居民区。
大量剧毒物质泄漏可能带来严重的人员伤亡和环境污染。
毒物对人员的危害程度取决于毒物的性质、毒物的浓度和人员与毒物接触时间等因素。
有毒物质泄漏初期，其毒气形成气团密集在泄漏源周围，随后由于环境温度、地形、风力和湍流等影响气团飘移、扩散，扩散范围变大，浓度减小。
在后果分析中，往往不考虑毒物泄漏的初期情况，即工厂范围内的现场情况，主要计算毒气气团在空气中飘移、扩散的范围、浓度、接触毒物的人数等。
有毒液化气体容器破裂时的毒害区估算液化介质在容器破裂时会发生蒸气爆炸。
当液化介质为有毒物质，如液氯、液氨、二氧化硫、硫化氢、氢氰酸等，爆炸后若不燃烧，会造成大面积的毒害区域。
设有毒液化气体质量为W(单位：kg)，容器破裂前器内介质温度为t(单位：℃)，液体介质比热为C[单位：kJ／(kg·℃)。
当容器破裂时，器内压力降至大气压，处于过热状态的液化气温度迅速降至标准沸点t0(单位：℃)，此时全部液体所放出的热量为：Q=W·C(t—t0)设这些热量全部用于器内液体的蒸发，如它的气化热为g(单位：kJ／kg)，则其蒸发量：q t t C W q Q W )(0-⋅=='如介质的分子量为M ，则在沸点下蒸发蒸气的体积Vg(单位：m 3)为：273273)(4.222732734.22000t M t t C W t M W V q g +⋅-⋅=+⋅=为便于计算，现将压力容器最常用的液氨、液氯、氢氰酸等的有关物理化学性能列于表2-3中。
关于一些有毒气体的危险浓度见表2-4。
若已知某种有毒物质的危险浓度，则可求出其危险浓度下的有毒空气体积。
如二氧化硫在空气中的浓度达到0．05％时，人吸入5～10min 即致死，则Vg 的二氧化硫可以产生令人致死的有毒空气体积为：V=Vg ×100／0．05=2000 Vg 。
假设这些有毒空气以半球形向地面扩散，则可求出该有毒气体扩散半径为： R=33421/π⨯c Vg =30944.2/c Vg式中 R ——有毒气体的半径，m ；Vg ——有毒介质的蒸气体积，m 3；C ——有毒介质在空气中的危险浓度值，％。
表2-3 一些有毒物质的有关物化性能表2-4 有毒气体的危险浓度举例液氨事故后果模拟计算液氨储罐破裂时，氨气泄漏后生成的有毒蒸气云团，随着环境温度、地形、风力和湍流的影响使蒸气云团漂移、扩散，会造成大面积的毒害区域，直接使现场和周围人员中毒。
氨对人员的危害程度取决于氨的性质、浓度和人员与毒物接触的时间等因素。
1）扩散半径计算液氨站有2台200m 3的液氨储罐，假设1台球罐发生破裂，液氨全部泄出，氨气以半球形向地面扩散，则氨气扩散半径为： R = 33421/π⨯c Vg = 30944.2/c Vg式中：R - 氨气扩散半径，mVg - 氨气的体积，m3C - 氨气在空气中的危险程度，%200m 3液氨储罐中液氨的质量为W=136×103kg ，其蒸气体积： Vg = 22.4W.Cp(t-to)MQ·273+t 273 式中：W - 氨气质量，kgCp - 液氨比热，kJ/kg·℃t - 氨储罐破裂前液氨温度，℃to - 液氨沸点，℃M - 氨的分子量Q - 氨的气化热，kJ/kg计算：Vg = 22.4×136000×4.6[25-(-33)]17×1.37×103 ·273+(-33)273=30680m 3 空气中氨气浓度达0.5%时，人吸入5~10min 致死，可产生令人致死的有毒空气体积为：v = vg/c = vg×100/0.5 = 200vg = 200×30680 =6136000m 3假设这些有毒空气以半球形扩散，有毒气体扩散半径为： R = 30944.2/c Vg = 30944.26136000 = 372.2929 = 143m假设1台球罐中的液氨泄漏1/2、1/4，则其扩散半径分别为： R = 30944.2/c Vg = 30944.23068000 = 31464859 = 113m （100m 3液氨泄漏） R = 30944.2/c Vg = 30944.21534000 = 3732430 = 90m （50m 3液氨泄漏）2）液氨泄漏事故后果分析●200m 3液氨泄漏，氨气扩散半径达143m ，氨气浓度可达0.5%，人吸入5~10min 致死。
●100m3液氨泄漏，氨气扩散半径达113m，氨气浓度可达0.5%，人吸入5~10min致死。
●50m3液氨泄漏，氨气扩散半径达90m，氨气浓度可达0.5%，人吸入5~10min致死。
3）液氨泄漏后的防护距离参照《北美化学事故应急响应指南》（2000年版）给出的液氨泄漏扩散预测分析方法，对液氨储罐可能发生的泄漏影响范围进行分析，得出泄漏后最初30min液氨扩散范围如下表所示：液氨泄漏后最初30min扩散范围（单位：m）注：小量泄漏是指小包装泄漏或大包装小泄漏，其泄漏量小于或等于200L；大量泄漏是指大包装泄漏或许多小包装同时泄漏，其泄漏量大于200L；随着时间的延长，影响的范围还会继续扩大。
液氨泄漏影响范围理论预测如下图所示（图中的初始隔离区是指泄漏源周围的区域，该区域的人员可能因吸入氨蒸汽而危及生命；防护区是指泄漏源下风向一矩形区域，矩形区域的长度、宽度称为防护距离。
在该区域内如不采取防护措施，可能使人致残或产生严重的或不可逆的健康危害）：4.3.3安全防护措施⑴从液氨爆炸冲击波和泄漏中毒事故后果分析可以看出，氨气泄漏扩散将对扩散范围内的人员和建筑物造成极大危害。
故应根据泄漏扩散区域的范围和特点，严格按照相关规范的要求安装有毒、可燃气体泄漏检测报警仪，确保出现泄漏时能及时发现和处理。
对球罐以及压力表、安全阀、液位计、紧急切断阀等安全附件应定期进行维护保养和检验检测，确保灵活好用，杜绝跑冒滴漏。
⑵现场应设置风向标，发生事故时能根据风向标的指示和风速情况，按预定的救援预案，通知在影响区域范围内的人员疏散、撤离，减少事故造成的损失和人员伤害。
⑶企业负责人应对生产过程中可能产生的危险因素有充分的认1/2防护距离 1/2防护距离风向识和足够的重视，做好事故预防：加强安全管理、提高安全技术；设置畅通的通信装置、有效的报警系统，配备熟悉掌握其使用程序和方法的操作人员；配备足够、适用的消防器材和设施；制定完善、操作性强的应急救援预案并定期演练，以确保事故发生时能及时控制，并把损失减到最低程度。
液氯事故后果模拟计算氯是一种剧毒性物质，若钢瓶破裂，液氯泄漏后迅速气化，向四周扩散，会造成大面积的毒害区域。
氯对人员的危害程度取决于氯的性质、浓度和与毒物接触的时间等因素。
氯气泄漏后生成的有毒蒸气云团，随着环境温度、地形、风力和湍流的影响使蒸气云团漂移、扩散，直接使现场和周围人员中毒。
3.2.3.1 氯气泄漏扩散半径计算若生产区有1只液氯钢瓶破裂，假设氯气以半球形沿地面向四周扩散，则氯气扩散半径为： R=33421/π⨯c Vg =30944.2/c Vg 式中 R —氯气扩散半径，mVg —氯气的体积，m 3C —氯气在空气中的危险程度，%1只液氯钢瓶中液氯的质量为W=1000kg ，其蒸气体积为：Vg = 22.4W.Cp(t-to)MQ ×273+t 273式中： W —氯气质量，kgCp —液氯比热，kJ/kg·℃t —钢瓶破裂前液氯温度，℃to —液氯沸点，℃M —氯的分子量，71Q —氯的气化热，kJ/kg经计算得：Vg = 22.4×1000×0.96[25-(-34)]71×2.89×102 ×273+(-34)273= 54.13m 3 1）当空气中氯气浓度达0.09%时，氯气扩散半径为： R = 30944.2/c Vg =30944.2100/09.0/13.54 = 30.62m 2）当空气中氯气的浓度达0.0035%时，氯气的扩散半径为： R = 30944.2100/0035.0/13.54 = 90.35m 3）当空气中氯气的浓度达0.0014%时，氯气的扩散半径为： R= 30944.2100/0014.0/13.54 = 122.67m 3.2.3.2 1000kg 液氯泄漏事故后果分析①氯气扩散半径达30.62m 时，氯气浓度可达0.09%，人吸入5~10min 致死。
②氯气扩散半径达90.35m 时，氯气浓度可达0.0035%，人吸入0.5~1h 致死。
③氯气扩散半径达122.67m 时，氯气浓度可达0.0014%，人吸入0.5~1h 致重病。
通常情况下，液氯钢瓶泄漏后，现场有毒气体检测报警设施将发出警示信号，值班人员进行及时堵漏抢修处理，氯气蒸发量一般小于上述值。
特别是当液氯钢瓶泄漏点在上部时，液氯泄漏后沿着器壁流淌在地面上，氯气蒸发吸热使容器降温，器壁表面结冰，减弱了液氯继续通过器壁从空气中吸热蒸发，从而降低了蒸发速度。
但若应急处理不当，采用水喷淋钢瓶的方法减少液化介质的蒸发时，往往由于水的温度高于介质温度，反而增加了介质的蒸发。
3.2.3.3 针对液氯的特性和事故特点，应采取的事故预防措施①氯气的扩散不是均匀地向四周扩散，而是大部分延地面向下风向扩散，因此，企业应在显著位置设置风向标，引导职工在液氯泄漏时向侧风向跑，尽快脱离危险区。
②根据《安全生产法》规定，企业对重大危险源要登记建档，进行定期检测、评价、监督控制，制定事故应急救援预案，告知从业人员和相关人员在紧急情况下应当采取哪些应急措施。
并将本单位重大危险源及有关措施、应急救援预案上报地方人民政府、安全生产监督管理的部门及有关部门审查备案。
③企业应在涉及氯的工作场所配备必要的抢救器材及个体防护用品，并定期组织演练，确保事故发生时，将事故损失减小到最低程度。
④有关部门也应制定氯气发生泄漏时社区应急方案，及时疏散厂区周边居民及附近企业的职工，及时派遣消防、抢险、医疗救护、公安保卫等社会力量进行现场抢救支援，避免发生大规模人员中毒事故。
⑤企业应重视氯的管理，严格按剧毒物品的“五双”管理规定进行管理，防止液氯泄漏，保证安全生产。