某实验室乙炔泄漏扩散过程的数值模拟分析及管理措施优化

Numerical si mulation analysis and opti mization of management measures of acetylene leakage and diffusion process in a laboratory

摘要:
目的分析某实验室乙炔气体泄漏后的扩散过程和爆炸危险范围，优化现有管理措施。
方法以该实验室楼层为模型，采用FLUENT软件应用数值模拟法分析乙炔气体泄漏后随时间变化的空间分布状态，以及在不同风速、窗户开合状态下的扩散过程，并采用Workbench软件分析可能的爆炸危险范围，根据模拟结果提出优化的管理措施。
结果该实验室总建筑面积36.0 m×20.4 m，共12个房间。模拟楼层内1个满瓶乙炔瓶发生气体泄漏后，空气中乙炔体积分数随时间变化呈先快速增长至最大值后降低的趋势，不同风速、窗户开合状态等条件不影响该趋势；风速、窗户开合状态协同影响泄漏气体的扩散，风速越大、窗户开启数量越多，越有利于气体的扩散并降低空气中乙炔气体的体积分数。在气体完全泄漏的第134秒，当窗户全部开启、风速由0.5 m/s增大至4 m/s，气瓶室乙炔气体体积分数由10%降低至2%，风速达2 m/s时即可将爆炸危险范围局限于气瓶室内。
结论不规范的管理和使用可能会导致安全隐患，须采取相应的综合管理措施。数值模拟法可用于仿真分析实验室危险气体泄漏后的扩散过程及危险范围，发现安全隐患，为科学有效地开展实验室危险气体管理提供技术支撑。