石化罐區(qū)典型火災(zāi)事故仿真模擬與分析

李 磊

(1.中國(guó)石化青島安全工程研究院， 青島 266100； 2.應(yīng)急管理部化學(xué)品登記中心， 青島 266100)

引 言

石化罐區(qū)是煉油、化工、儲(chǔ)運(yùn)等諸多環(huán)節(jié)的重要場(chǎng)所。隨著化工企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，罐區(qū)的規(guī)模也隨之?dāng)U大，其儲(chǔ)存的物料種類也不斷增多。但石化罐區(qū)的儲(chǔ)存區(qū)域相對(duì)集中，因此發(fā)生火災(zāi)的可能性非常高。一旦儲(chǔ)罐區(qū)發(fā)生火災(zāi)事故，將產(chǎn)生大范圍的影響，往往會(huì)殃及周圍的儲(chǔ)罐或建筑[1-3]，經(jīng)常是“一罐失火，四鄰遭災(zāi)”。同時(shí)，罐區(qū)火災(zāi)事故持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，撲救也相對(duì)困難。近年來(lái)，由罐區(qū)系統(tǒng)故障引發(fā)的火災(zāi)、爆炸事故多有發(fā)生，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)的總結(jié)，罐區(qū)火災(zāi)事故往往損失巨大[4]。Cozzani等[5]給出了一個(gè)相對(duì)完整的關(guān)于事故多米諾效應(yīng)的定義。李鵬程[6]和陳福真等[7]的研究發(fā)現(xiàn)，即使事故源不在罐區(qū)，但當(dāng)事故擴(kuò)散到罐區(qū)范圍內(nèi)后，也可能引發(fā)罐區(qū)事故，使得事故規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大。因此，研究石化企業(yè)儲(chǔ)罐區(qū)火災(zāi)的危險(xiǎn)性、掌握事故的發(fā)展過(guò)程以及在事故狀態(tài)下采取有效的應(yīng)急處置措施，是石化企業(yè)安全生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)的重要保障。

仿真技術(shù)是應(yīng)用仿真軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的一種手段，仿真的基礎(chǔ)是建立仿真對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，建模過(guò)程則是借助數(shù)值計(jì)算和問(wèn)題求解，建立反映系統(tǒng)行為或過(guò)程的模型。在?；肥鹿恃芯款I(lǐng)域，仿真技術(shù)可以通過(guò)數(shù)字模擬，并結(jié)合事故場(chǎng)景演化的參數(shù)精準(zhǔn)描述事故過(guò)程的關(guān)鍵階段數(shù)據(jù)，能夠有效提升應(yīng)急響應(yīng)處置方案的針對(duì)性和準(zhǔn)確性，在應(yīng)急事故處理領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用[8]。陳國(guó)華等[9]建立了基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的化工園區(qū)事故演化仿真體系，提出利用應(yīng)急處置能力控制事故的上升期，從而保障信息傳遞是減少損失、控制事故的關(guān)鍵。蔡永橋等[10]建立的基于雙流體模型的兩相流泄漏模型可對(duì)裝置泄漏處的管道壓力、截面含液率、氣液相流速等參數(shù)進(jìn)行精確描述。Brambilla等[11]提出了液池?cái)U(kuò)散和燃燒模型，可以更為準(zhǔn)確地描述液膜沸騰、傳導(dǎo)熱流率、風(fēng)速等各類影響因素。然而，這些高精度方法的計(jì)算時(shí)間成本高，不適用于現(xiàn)場(chǎng)對(duì)工藝裝置和流程進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的災(zāi)害推演模擬，僅適用于對(duì)事故的發(fā)生過(guò)程進(jìn)行精細(xì)準(zhǔn)確的還原計(jì)算。

本文首次提出綜合應(yīng)用工藝仿真模型、災(zāi)害仿真模型和傷害仿真模型幾種方法對(duì)事故的發(fā)生及蔓延過(guò)程進(jìn)行仿真建模，并以罐區(qū)實(shí)例對(duì)上述建模方法進(jìn)行了分析，通過(guò)模型建立了罐區(qū)爆炸事故的演進(jìn)體系。

1 罐區(qū)仿真模型的開(kāi)發(fā)

1.1 工藝仿真模型建模

在罐區(qū)爆炸事故中，爆炸主體為儲(chǔ)存苯、甲苯和二甲苯的不同規(guī)格的內(nèi)浮頂罐，建立仿真模型的基礎(chǔ)是生產(chǎn)的工藝模型。本文根據(jù)內(nèi)浮頂罐的工作原理建立了儲(chǔ)罐模型。儲(chǔ)罐模擬發(fā)生爆炸事故的原因在于氮封系統(tǒng)失效，因此本文建立了氮封系統(tǒng)的事故模型。

1.1.1儲(chǔ)罐模型

內(nèi)浮頂罐在正常使用過(guò)程中為近常儲(chǔ)罐，但是在火災(zāi)影響下，其呼閥最大工作能力達(dá)不到儲(chǔ)罐壓力的調(diào)節(jié)要求(最大泄放量隨壓力增大而增加，但在達(dá)到一定程度后，增加趨勢(shì)將無(wú)法滿足儲(chǔ)罐壓力的調(diào)節(jié)要求)而逐漸升壓，經(jīng)歷低壓、中壓甚至高壓等過(guò)程，直至達(dá)到爆炸壓力，發(fā)生儲(chǔ)罐爆炸為止。同時(shí)，定容閃蒸模型適用于不定壓閃蒸，涵蓋固定容積所有壓力情況下的儲(chǔ)罐閃蒸計(jì)算。因此，儲(chǔ)罐模型以定容閃蒸模型為基礎(chǔ)進(jìn)行建模。將進(jìn)料和儲(chǔ)罐內(nèi)物料作為一股液相流，再按閃蒸罐模型進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算流程見(jiàn)圖1。該氣液相平衡計(jì)算在假設(shè)的平衡壓力下進(jìn)行，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行校正，得到的結(jié)果與真實(shí)情況保持一致[12]。

圖1 閃蒸模型計(jì)算流程Fig.1 Calculation flow of the flash model

1.1.2氮封系統(tǒng)模型

氮封系統(tǒng)模型的主要工作原理為在設(shè)定工作壓力范圍的情況下，當(dāng)檢測(cè)到儲(chǔ)罐壓力低于設(shè)定的最小工作壓力時(shí)，氮封系統(tǒng)將根據(jù)壓差和指定的設(shè)備條件自動(dòng)計(jì)算并輸送一定的氮?dú)饬恐羶?chǔ)罐；當(dāng)檢測(cè)到儲(chǔ)罐壓力高于設(shè)定的最大工作壓力時(shí)，氮封系統(tǒng)將根據(jù)壓差和指定的設(shè)備條件自動(dòng)計(jì)算并從儲(chǔ)罐內(nèi)輸送出一部分氣體至大氣。憑借此計(jì)算方式，可以達(dá)到控制儲(chǔ)罐壓力保持在工作壓力范圍之內(nèi)的效果。氮封系統(tǒng)的工作流程見(jiàn)圖2。

圖2 氮封系統(tǒng)工作流程Fig.2 Flow chart of the nitrogen sealing system

1.2 災(zāi)害仿真模型建模

當(dāng)罐區(qū)的液罐爆炸時(shí)，物料會(huì)從液罐內(nèi)濺出，并在罐區(qū)四周的圍堰內(nèi)或者無(wú)圍堰的地面上繼續(xù)流淌燃燒。同時(shí)罐體爆炸之后的殘余設(shè)備內(nèi)可能還殘留一定的物料，殘余的物料也會(huì)繼續(xù)燃燒[13]。

罐區(qū)爆炸直接引發(fā)的現(xiàn)象之一是物料的燃燒，物料燃燒會(huì)形成池火，池火燃燒的參數(shù)包括液池面積、折算直徑(半徑)、燃燒速度、火焰高度等。

1.2.1罐內(nèi)物系計(jì)算

本文的儲(chǔ)罐模型模擬受火災(zāi)影響，處于不斷的傳熱、傳質(zhì)過(guò)程中的儲(chǔ)罐。真實(shí)儲(chǔ)罐在火災(zāi)影響下，罐內(nèi)物料接收到管壁傳遞的熱量而升溫、氣化，罐的壓力產(chǎn)生波動(dòng)，罐內(nèi)物料一直處于氣液相不平衡狀態(tài)。該相態(tài)演變過(guò)程復(fù)雜，為了能夠準(zhǔn)確描述出火災(zāi)下儲(chǔ)罐實(shí)時(shí)的變化，我們對(duì)儲(chǔ)罐每一秒接收到的熱量、釋放出去的物料進(jìn)行能量和物料衡算，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相平衡計(jì)算，獲得相平衡時(shí)的狀態(tài)參數(shù)，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行矯正，獲得與實(shí)際相符的相不平衡狀態(tài)值。

1.2.2液池面積

如果泄漏的液體已到達(dá)圍堰邊界，則液池面積即為圍堰邊界所圍成的面積；如果泄漏的液體未達(dá)到圍堰邊界，則液池的面積處于動(dòng)態(tài)變化中，假定這種情況下液池的厚度是均勻的，則液池表現(xiàn)為以泄漏點(diǎn)為中心呈扁圓柱形在光滑平面上擴(kuò)散，這時(shí)液池半徑r的計(jì)算公式如下[14-16]。

(1)

式中，r為液池半徑，m；m為泄漏的液體質(zhì)量，kg；g為重力加速度，9.8 m/s2；pL為設(shè)備中液體的壓力，Pa；t為泄漏時(shí)間，s。

在此過(guò)程中，液池面積S(單位為m2)的數(shù)值為

S=πr2

(2)

當(dāng)泄漏的液體到達(dá)圍堰邊界后，此時(shí)液池近似為長(zhǎng)方形，這種情況下在計(jì)算火災(zāi)模型時(shí)也采用圓柱形火焰，因此需要將長(zhǎng)方形的液池面積折算為圓形液池的面積，液池折算半徑也可以由式(4)來(lái)確定。

S=LH

(3)

(4)

式中，r′為液池折算半徑，m；L為長(zhǎng)方形液池的長(zhǎng)度，m；H為長(zhǎng)方形液池的寬度，m。

1.2.3燃燒速度

(5)

1.2.4火焰高度

若液池為一半徑為r的圓池，其火焰高度可按式(6)計(jì)算[17]。

(6)

式中，h為火焰高度，m；ρ0為周圍空氣密度，kg/m3。當(dāng)液池到達(dá)圍堰邊界時(shí)，r取值為折算半徑r′。

1.3 傷害仿真模型建模

儲(chǔ)罐發(fā)生泄漏或爆炸后，儲(chǔ)罐中的物料會(huì)泄漏到圍堰中，并在圍堰內(nèi)形成池火。池火會(huì)對(duì)周邊其他儲(chǔ)罐造成影響，主要影響方式是熱傳遞。本文采用傳導(dǎo)方式、輻射方式兩種不同方式的傳熱模型[18-20]，結(jié)合罐中氣液兩相平衡進(jìn)行計(jì)算，可對(duì)災(zāi)害發(fā)生后儲(chǔ)罐的內(nèi)部狀況進(jìn)行推演。

1.3.1傳導(dǎo)方式

如果罐區(qū)的某一個(gè)或者幾個(gè)液體罐發(fā)生泄漏、燃燒、爆炸等一系列事故，泄漏的正在燃燒的物料會(huì)四處流動(dòng)，其產(chǎn)生的火焰會(huì)直接影響到周圍的設(shè)備。在周圍火災(zāi)的作用下，儲(chǔ)罐外高溫環(huán)境通過(guò)對(duì)流和輻射方式向罐壁傳熱，罐外壁到罐內(nèi)壁間以導(dǎo)熱方式傳遞熱量。

對(duì)于火災(zāi)形成的溫度場(chǎng)，采取空氣(燃燒物)與管壁(保溫材料)熱傳導(dǎo)的方式傳遞熱量，其單位長(zhǎng)度圓筒壁傳熱量的計(jì)算方式如下。

(7)

式中，q1為單位長(zhǎng)度的傳熱量,W；T1為內(nèi)部流體或管壁處溫度，K；T2為外部介質(zhì)溫度，K；α1為內(nèi)部流體與管壁的換熱系數(shù)，W/(m2·K)；α2為外部流體與管壁的換熱系數(shù),W/(m2·K)；λ為儲(chǔ)罐壁材料的導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m·K)；d1為筒壁內(nèi)徑,m；d2為筒壁外徑,m。

傳熱(導(dǎo)熱)速率方程為

(8)

(9)

式中，R為導(dǎo)熱熱阻，K/W；A為導(dǎo)熱面積，m2；b為儲(chǔ)罐壁厚，m；Q為傳熱速率，W；ΔT為儲(chǔ)罐壁內(nèi)、外兩面的溫度差，即導(dǎo)熱推動(dòng)力，K。

1.3.2輻射方式

在開(kāi)放環(huán)境條件下，池火的火焰形狀會(huì)因風(fēng)的因素發(fā)生傾斜?？紤]風(fēng)速的影響，池火的熱輻射量采用Mudan模型[21-22]計(jì)算：無(wú)風(fēng)工況下，池火可視為一垂直圓柱形輻射源；有風(fēng)工況下，則將池火視為傾斜圓柱形輻射源。

池火的表面熱釋放速率為

E=DHc(dm/dt)fm/(D+4H)

(10)

考慮風(fēng)速的火焰高度為

(11)

視角系數(shù)為

(12)

式中，E為池火的表面熱釋放速率，kW；fm為熱輻射系數(shù)，fm=0.1；D為池火直徑，m；uc為特征風(fēng)速，m/s；uw為10 m高處風(fēng)速，m/s；Fview為視角系數(shù)；Fv為目標(biāo)(人或物)在垂直方向上的幾何視角系數(shù)；Fh為目標(biāo)(人或物)在水平方向上的幾何視角系數(shù)。

1.4 三維數(shù)字化場(chǎng)景建模

三維數(shù)字化模型包括石化企業(yè)的地理信息、環(huán)境信息模型，以及石化裝置、設(shè)備、應(yīng)急物資、消防力量的設(shè)備、管線、監(jiān)測(cè)點(diǎn)的立體層次等所有模型。根據(jù)罐區(qū)生產(chǎn)的真實(shí)場(chǎng)景，通過(guò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)子平臺(tái)，利用3DS Max軟件建立應(yīng)急預(yù)案推演所需的三維場(chǎng)景。三維場(chǎng)景數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)尺寸按1∶1比例構(gòu)建，主要包括石化罐區(qū)的應(yīng)急資源和地理信息等三維數(shù)字虛擬模型。

2 典型罐區(qū)事故場(chǎng)景模擬

基于JAVA自編軟件，本文模擬了某化工廠三苯罐區(qū)爆炸事故。該罐區(qū)承擔(dān)三苯物料的貯存和轉(zhuǎn)運(yùn)工作，罐區(qū)有位號(hào)為226～231的儲(chǔ)罐共6座，均為內(nèi)浮頂罐，儲(chǔ)罐的平面布置如圖3所示。在6座儲(chǔ)罐的周邊設(shè)置一個(gè)共用圍堰，圍堰寬度為28 m、長(zhǎng)度為121.3 m、高度為1.4 m。該罐區(qū)儲(chǔ)罐的規(guī)格型號(hào)及在事故發(fā)生時(shí)刻存儲(chǔ)的物料信息見(jiàn)表1。

圖3 罐區(qū)平面布置圖Fig.3 Tank farm layout plan

表1 儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)及存儲(chǔ)物料情況Table 1 Tank structure and storage materials

根據(jù)儲(chǔ)罐的材質(zhì)，將儲(chǔ)罐的爆炸壓力均設(shè)置為220 kPa[23]。設(shè)定事故場(chǎng)景如下[24]：227號(hào)苯罐因物料泄漏導(dǎo)致著火，并引起罐體回火爆炸，罐內(nèi)剩余物料泄漏至圍堰形成液池，并燃燒形成池火，進(jìn)而導(dǎo)致相鄰罐受熱超壓爆炸。本次模擬不考慮相鄰儲(chǔ)罐因火災(zāi)引燃而導(dǎo)致爆炸的情況。

2.1 爆炸及火災(zāi)事故發(fā)生過(guò)程的數(shù)值仿真

在227號(hào)罐發(fā)生爆炸后，罐內(nèi)的物料泄漏到圍堰里，引發(fā)覆蓋整個(gè)圍堰的火災(zāi)。由于所有的罐都在一個(gè)圍堰內(nèi)，因此其他幾個(gè)儲(chǔ)罐既受到火焰對(duì)儲(chǔ)罐直接熱傳導(dǎo)的影響，也受火焰輻射熱的影響，各個(gè)儲(chǔ)罐的壓力、溫度變化曲線如圖4和圖5所示。

圖4 氣相壓力變化情況Fig.4 Gas phase pressure change

圖5 液相溫度變化情況Fig.5 Liquid phase temperature change

從圖4和圖5中可以看出，因苯226儲(chǔ)罐內(nèi)部基本不存在物料，在整個(gè)火災(zāi)蔓延燃燒過(guò)程中，其溫度、壓力的上升幅度比較小。二甲苯229儲(chǔ)罐在受火災(zāi)影響后，由于罐內(nèi)儲(chǔ)存物料比較少，物料被加熱后壓力、溫度快速上升。在其受熱至49 s左右時(shí)，大量液相氣化，幾乎不存在液相物料，溫度上升趨勢(shì)減緩，壓力上升趨勢(shì)驟增，攀升至爆炸壓力后以罐體炸裂結(jié)束。

甲苯228、甲苯230、二甲苯231罐因儲(chǔ)存有大量物料，被池火加熱后，受罐內(nèi)壓力影響，液相物料雖溫度上升，但未達(dá)到該壓力下的沸點(diǎn)，因此氣相部分的氮?dú)馐軣岷笠鸬膲毫ι仙莾?chǔ)罐壓力上升的主要影響因素。3個(gè)儲(chǔ)罐的壓力于火災(zāi)發(fā)生后的179 s、221 s、260 s時(shí)達(dá)到爆炸壓力，致使儲(chǔ)罐炸裂。

在事故仿真演變過(guò)程中，觀察到在同一罐組中，位于同一圍堰中的儲(chǔ)罐由于存儲(chǔ)的物料種類和數(shù)量不同，在受相同火災(zāi)影響后溫度和壓力的變化情況存在差異。

2.2 不同圍堰布置方式下的事故演變情況

在實(shí)際火災(zāi)蔓延過(guò)程中，圍堰的設(shè)置方式不同，對(duì)火災(zāi)的發(fā)展過(guò)程有很大影響。

從2.1節(jié)的分析過(guò)程可以看出，由于所有的儲(chǔ)罐都在同一個(gè)圍堰內(nèi)，當(dāng)圍堰內(nèi)發(fā)生池火后，儲(chǔ)罐受熱方式主要為熱輻射，池火通過(guò)輻射至儲(chǔ)罐的熱量比較多。通過(guò)工藝仿真模型修改圍堰的設(shè)置，為每個(gè)罐體單獨(dú)設(shè)置圍堰，當(dāng)其中某一個(gè)罐發(fā)生爆炸后，泄漏的液相物料被限制在該儲(chǔ)罐所在的圍堰內(nèi)，此時(shí)距離該爆炸儲(chǔ)罐較遠(yuǎn)的儲(chǔ)罐由于底部不存在池火，并且爆炸儲(chǔ)罐造成的池火不對(duì)該類儲(chǔ)罐帶來(lái)直接的熱輻射影響，其得到的熱量會(huì)大幅度降低。修改仿真模型后利用仿真系統(tǒng)模擬了此種條件下事故的蔓延情況。

當(dāng)苯227罐爆炸起火后，泄漏的物料只在227罐的圍堰內(nèi)，池火的過(guò)火區(qū)域也僅限于227罐的圍堰區(qū)域。根據(jù)災(zāi)害仿真模型計(jì)算模擬的各個(gè)儲(chǔ)罐壓力、溫度曲線如圖6和圖7所示。

圖6 罐體單獨(dú)設(shè)置圍堰時(shí)氣相壓力變化情況Fig.6 Gas phase pressure change of the tank when the cofferdam is set separately

圖7 罐體單獨(dú)設(shè)置圍堰時(shí)液相溫度變化情況Fig.7 Liquid phase temperature change of the tank when the cofferdam is set separately

罐227之外的其他罐體所受影響主要為罐227的圍堰池火產(chǎn)生的輻射熱。從平面布置圖(圖3)中可以看出，受影響最大的為相鄰的甲苯228罐，從圖6和圖7中可以看出甲苯228罐的溫度、壓力曲線最先發(fā)生明顯變化。同時(shí)，間隔一個(gè)位置的二甲苯229罐因罐內(nèi)物料較少，在受熱量很少的情況下依然使得內(nèi)部液相氣化，壓力驟升，導(dǎo)致儲(chǔ)罐爆炸起火，直接影響到相鄰的甲苯228儲(chǔ)罐和甲苯230儲(chǔ)罐。從圖6和圖7中可以看出，甲苯228儲(chǔ)罐在二甲苯229罐爆炸起火后，其溫度和壓力的上升過(guò)程明顯加快。在甲苯230罐爆炸起火后，相鄰的二甲苯231罐受其影響，壓力和溫度的上升速率也明顯變大，并且由于前期升溫緩慢，罐內(nèi)氮?dú)庵饾u釋放，在452 s左右時(shí)液相發(fā)生氣化，導(dǎo)致壓力變化迅速。

從上述兩次不同的事故演化過(guò)程中可以觀察到，圍堰設(shè)置情況的不同導(dǎo)致過(guò)程的變量也不同。設(shè)置單獨(dú)圍堰的罐區(qū)，其受火災(zāi)影響后各個(gè)儲(chǔ)罐的炸裂時(shí)間較整體罐組延緩很多。由此說(shuō)明，單獨(dú)設(shè)置的圍堰為火災(zāi)的應(yīng)急救援爭(zhēng)取了部分時(shí)間。

2.3 不同罐內(nèi)液位下的事故演變情況

通過(guò)典型罐區(qū)事故場(chǎng)景模擬仿真可以得出，不同物料、不同液位的儲(chǔ)罐在吸收熱量后，其壓力、溫度的曲線變化也各不相同。為了分析它們之間的關(guān)系，對(duì)甲苯230罐設(shè)置不同的初始液位高度比(從5%至90%，不考慮安全閥動(dòng)作)，計(jì)算同樣的事故場(chǎng)景下罐內(nèi)的溫度和壓力的變化情況。從圖8和圖9中可以看出，當(dāng)230罐中的初始液位高度比為50%時(shí)，罐內(nèi)溫度和壓力上升得最慢；而初始液位高度比為5%時(shí)，溫度和壓力上升最快；初始液位高度比為90%時(shí)，溫度上升趨勢(shì)略快于液位高度比為50%時(shí)的情況，但壓力上升趨勢(shì)只比高度比為5%時(shí)的略緩。

圖8 不同初始液位下甲苯230罐的氣相壓力變化情況Fig.8 Gas phase pressure change of toluene 230 tank with different initial liquid levels

圖9 不同初始液位下甲苯230罐的液相溫度變化情況Fig.9 Liquid phase temperature change of toluene 230 tank with different initial liquid levels

由此可見(jiàn)，在罐區(qū)發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)，如果事故罐體周邊其他儲(chǔ)罐中存儲(chǔ)的物料種類、數(shù)量不同，事故后續(xù)的變化情況將會(huì)有非常大的差別。因此，建立數(shù)字仿真罐區(qū)，在事故發(fā)生后通過(guò)超實(shí)時(shí)仿真技術(shù)對(duì)事故后續(xù)演變情況、應(yīng)急處置措施進(jìn)行仿真計(jì)算，能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)急處置起到指導(dǎo)作用。

3 結(jié)論

通過(guò)在仿真系統(tǒng)上對(duì)某罐區(qū)的火災(zāi)事故進(jìn)行推演可以得出，事故發(fā)生后，爆炸儲(chǔ)罐周邊其他儲(chǔ)罐的氣相壓力迅速上升，事故呈現(xiàn)蔓延趨勢(shì)，導(dǎo)致周邊其他罐體相繼發(fā)生爆炸，釀成了重大損失。討論了同一罐體、相同物料、不同初始液位情況下該罐體受事故影響的情況，仿真結(jié)果表明，初始液位不同，罐體溫度和壓力的變化情況差別非常大。根據(jù)初始液位的不同，罐體發(fā)生爆炸的時(shí)間也有非常大的差別(從97 s到630 s)。對(duì)該罐區(qū)的防火圍堰進(jìn)行重新設(shè)計(jì)后，事故的演變情況發(fā)生了很大的改變，證明了罐區(qū)為每個(gè)罐體單獨(dú)設(shè)置圍堰對(duì)于減少火災(zāi)損失的必要性和有效性。

從仿真結(jié)果可以看出，在對(duì)事故進(jìn)行應(yīng)急處置時(shí)，通過(guò)超實(shí)時(shí)仿真技術(shù)獲取事故可能的演變狀態(tài)，并依據(jù)相關(guān)應(yīng)急處置預(yù)案制定針對(duì)特定事故的應(yīng)急處置方案，對(duì)應(yīng)急處置有著非常大的幫助。下一步我們將研究物理屏障特性以及發(fā)生事故后操作人員的處置措施對(duì)削弱事故后果的影響，同時(shí)針對(duì)沒(méi)有預(yù)案的突發(fā)事件的快速仿真求解進(jìn)行探討。