[00145177]城市突發氣體泄漏事故后果預測與消防處置關鍵技術研究

本項目名稱為城市突發氣體泄漏事故后果預測與消防處置關鍵技術研究,項目類別為天津市科技計劃重點項目,項目編號：15ZCZDSF00550。 目前,城市中存儲著大量的危險性氣體,一旦發生泄漏,極易造成人員傷亡和財產損失。由于城市下墊面的復雜性,造成其獨特的動力特征與湍流擴散條件,一些常規氣體擴散模型很難準確預測,給事故后的消防減災工作帶來較大困難,最近的研究中,重點主要放在了氣體在繞規則建筑物和穩定大氣邊界層的擴散規律上,沒有針對城市環境的復雜的動力特征好和湍流擴散作更為深入的研究。同時,國內外對于消防減災方面的研究還比較初步,水幕稀釋易溶性介質的作用機制尚不明晰。因此,研究城市環境中不同氣體的泄漏擴散規律,在此基礎上,研究不同消防水幕對危險介質云團的稀釋與阻礙效果,是城市中氣體泄漏事故后果預測與消防減災的關鍵技術,對城市公共安全有重大意義。 對城市環境下流場特征及氣體擴散規律進行研究,建立氣體擴散數值計算模型;設計開展氣體泄漏擴散小尺度風洞實驗和場地實驗,驗證、優化氣體擴散模型;采用離散相模型研究消防水幕對云團的稀釋和阻礙作用,建立消防水幕抑制云團擴散數值模型;設計氣體泄漏消防減災實驗,系統研究水幕關鍵參數對稀釋效率的影響規律,并對數值計算模型進行驗證。針對天津市城市環境和典型儲氣站布局,采用優化的數值模擬方法對氣體泄漏事故后果和消防水幕減災效果進行預測,并提出相關的安全預案。 本課題提出的將泄漏氣體在城市環境中擴散規律與消防減災措施相結合的研究路線屬于創新性的研究思路;設計的小尺度以及大尺度試驗結果與數值模擬方法相結合,得到的城市環境中氣體擴散規律和不同消防設施對氣體云團稀釋作用是具有創新性的;將研究的結果應用在氣體泄漏事故后果預測與指揮減災上,制訂的安全預案是具有創新性的。 通過本項目的完成,建立了預測城市環境中危險氣體泄漏事故后果的方法,為防治城市公共安全中的危險氣體的泄漏擴散問題提供科學依據;提出預測消防水幕抑制氨氣擴散減災效果的方法,為事故后采取有效消防措施提供技術依據,可以有效地減小事故后果;提出的危險氣體泄漏擴散安全預案,為規范城市儲氣站的消防設施提供技術依據,有助于提高天津市社會公共安全管理水平。