[00145177]城市突发气体泄漏事故后果预测与消防处置关键技术研究

本项目名称为城市突发气体泄漏事故后果预测与消防处置关键技术研究,项目类别为天津市科技计划重点项目,项目编号：15ZCZDSF00550。 目前,城市中存储着大量的危险性气体,一旦发生泄漏,极易造成人员伤亡和财产损失。由于城市下垫面的复杂性,造成其独特的动力特征与湍流扩散条件,一些常规气体扩散模型很难准确预测,给事故后的消防减灾工作带来较大困难,最近的研究中,重点主要放在了气体在绕规则建筑物和稳定大气边界层的扩散规律上,没有针对城市环境的复杂的动力特征好和湍流扩散作更为深入的研究。同时,国内外对于消防减灾方面的研究还比较初步,水幕稀释易溶性介质的作用机制尚不明晰。因此,研究城市环境中不同气体的泄漏扩散规律,在此基础上,研究不同消防水幕对危险介质云团的稀释与阻碍效果,是城市中气体泄漏事故后果预测与消防减灾的关键技术,对城市公共安全有重大意义。 对城市环境下流场特征及气体扩散规律进行研究,建立气体扩散数值计算模型;设计开展气体泄漏扩散小尺度风洞实验和场地实验,验证、优化气体扩散模型;采用离散相模型研究消防水幕对云团的稀释和阻碍作用,建立消防水幕抑制云团扩散数值模型;设计气体泄漏消防减灾实验,系统研究水幕关键参数对稀释效率的影响规律,并对数值计算模型进行验证。针对天津市城市环境和典型储气站布局,采用优化的数值模拟方法对气体泄漏事故后果和消防水幕减灾效果进行预测,并提出相关的安全预案。 本课题提出的将泄漏气体在城市环境中扩散规律与消防减灾措施相结合的研究路线属于创新性的研究思路;设计的小尺度以及大尺度试验结果与数值模拟方法相结合,得到的城市环境中气体扩散规律和不同消防设施对气体云团稀释作用是具有创新性的;将研究的结果应用在气体泄漏事故后果预测与指挥减灾上,制订的安全预案是具有创新性的。 通过本项目的完成,建立了预测城市环境中危险气体泄漏事故后果的方法,为防治城市公共安全中的危险气体的泄漏扩散问题提供科学依据;提出预测消防水幕抑制氨气扩散减灾效果的方法,为事故后采取有效消防措施提供技术依据,可以有效地减小事故后果;提出的危险气体泄漏扩散安全预案,为规范城市储气站的消防设施提供技术依据,有助于提高天津市社会公共安全管理水平。