fluent模拟密闭空间气体爆炸

密闭空间施工方案

1.1 密闭空间施工概述

密闭、不良通气空间（下称密闭空间）是指经常被封堵、只有一个出入

口、并缺乏足够对流空气的环境，如废置水井、污水管道（渠）、化粪池、储水箱、容器储罐和建筑工地人工挖孔桩的桩孔等。本工程密闭空间施工部位主要指消防水池。

1.2密闭空间作业的主要危害因素

（1）有毒气体危害。聚积于密闭空间的常见有害气体有硫化氢、一氧化碳、甲烷、沼气等，当人体吸入后，易导致中毒。

（2）缺氧危害。空气不流通的密闭空间，被比重大的气体（如二氧化碳）挤占，氧气含量低，施工人员进入后，可由于缺氧而窒息。

（3）火灾爆炸危害。当密闭空间存在的甲烷或沼气等易燃气体，或在其内进行涂漆、喷漆、使用易燃易爆溶剂等，如遇焊接、切割等作业产生的火花时，可能导致火灾甚至爆炸。

（4）生物病原体危害。废置井、污水管道（渠）、化粪池、沼气池等，其内的各类有害细菌、病毒、钩端螺旋体等生物病原体，经皮肤进入人体致病。 （5）物理因素危害。过冷、过热、潮湿的密闭空间有可能对施工人员造成危害；湿滑的表面有导致施工人员摔伤的危险；清洗大型水池、储水箱、输水管（渠）时，有遇溺的危险；进行人工挖孔桩作业时，有坍塌的危险。

（6）交通意外。密闭空间的出入点

密闭空间管理规范

危

制定日期: 12/02/10

险

危

险

密闭空间必须具备的条件： 大小允许员工一人进入工作 与外界相对隔离，进出口受限，自然 通风不良 非常规、连续作业的场所

密闭空间图片

密闭空间可能存在的职业危害 可燃性气体、蒸汽、雾达到或超过爆炸下限，引起爆炸 空气中可燃性粉尘浓度达到或超过爆炸下限，引起爆炸 空气中氧浓度低于18﹪或超过22 ﹪ ,引起缺氧或爆炸

其它任何含有立即威胁生命或健康的环境浓度可引起致死、失去知觉、影响逃生 空气中有害物质的浓度超过作业场所职业有害因素接触限 值所规定的MAC或STEL,引起急性职业中毒 其它职业损害：如中暑、吞没、电击等

危害图片

缺氧危害

富氧爆炸

可燃性气体或粉尘超过爆炸下限引起爆炸

其它职业危害如，触电

密闭空间按管理分类 无需许可密闭空间 需要许可密闭空间

可以按照无需许可程序进行管 理的密闭空间需符合的条件 经定时监测和持续进行机械通风，能 保证在密闭空间内作业者安全作业

以下情况“需要许可密闭空间”可被重新 分类为“无需许可密闭空间” 密闭空间内不存在实际、潜在的危害因素 或不进入空间即可消除所有的危险 依照需要许可密闭空间管理程序执行时， 检测和监督结果证明该密闭空

中海油有限公司 深圳分公司 健康安全环保管理系统文件第9章 － 作业与维护 文件编号：09.01.04 生效日期：2007年8月 修订号：02 页次： 1 / 7 9.1 - 通用安全程序 (GSP) GSP 04 密闭空间进入程序 批准人: 主管安全副总经理 1

前言

密闭空间是指那些没有足够的通风设施、无法将有毒有害或易燃易爆烟尘、气体或蒸汽排出或缺氧的密闭或半密闭空间环境；出入口拥挤狭小的空间环境也属密闭空间。

该类空间环境并非为人员的长期停留或居住而设计，例如油舱、燃料舱、艏尖舱、艉尖舱、隔离舱、泵房、生产处理容器和淡水舱等都属于密闭空间。

目的

制定密闭空间进入程序的目的是：

2

? ?

3

培养人员对进入密闭空间所存在的潜在安全隐患的意识。 指导如何进入密闭空间内安全开展工作。

要求/指导方针

3.1 本指导方针旨在帮助作业人员识别、评估和控制在密闭空间中工作时可能

遇到的潜在安全隐患。 3.2 职责

现场的监督负责对进入密闭空间和在其内作业的整个过程中作业人员的安全。 3.3 安全危害 在密闭空间中作业人员通常遇到的安全危害有：

? 有毒物质，如硫化氢气体（见GSP 18） ? 缺氧 ? 可引起火灾或爆

常见气体的爆炸极限

气体名称 化学分子式/在空气中的爆炸极限 (体积分数) / %

下限(V/V) 上限(V/V) 乙烷 C2H6 乙醇 C2H5OH 乙烯 C2H4 氢气 H2 硫化氢 H2S 甲烷 CH4 甲醇 CH3OH 丙烷 C3H8 甲苯 C6H5CH3 二甲苯 C6H5(CH3)2 乙炔 C2H2 氨气 NH3 苯 C6H6 丁烷 C4H10 一氧化碳 CO 丙烯 C3H6 丙酮 CH3COCH3

中海油有限公司 深圳分公司 健康安全环保管理系统文件第9章 － 作业与维护 文件编号：09.01.04 生效日期：2007年8月 修订号：02 页次： 1 / 7 9.1 - 通用安全程序 (GSP) GSP 04 密闭空间进入程序 批准人: 主管安全副总经理 1

前言

密闭空间是指那些没有足够的通风设施、无法将有毒有害或易燃易爆烟尘、气体或蒸汽排出或缺氧的密闭或半密闭空间环境；出入口拥挤狭小的空间环境也属密闭空间。

该类空间环境并非为人员的长期停留或居住而设计，例如油舱、燃料舱、艏尖舱、艉尖舱、隔离舱、泵房、生产处理容器和淡水舱等都属于密闭空间。

目的

制定密闭空间进入程序的目的是：

2

? ?

3

培养人员对进入密闭空间所存在的潜在安全隐患的意识。 指导如何进入密闭空间内安全开展工作。

要求/指导方针

3.1 本指导方针旨在帮助作业人员识别、评估和控制在密闭空间中工作时可能

遇到的潜在安全隐患。 3.2 职责

现场的监督负责对进入密闭空间和在其内作业的整个过程中作业人员的安全。 3.3 安全危害 在密闭空间中作业人员通常遇到的安全危害有：

? 有毒物质，如硫化氢气体（见GSP 18） ? 缺氧 ? 可引起火灾或爆

Enter Confined Space 密闭空间进入 Trainer: Tony Yang
1

培训议程

密闭空间概述

识别密闭空间危险

风险评估及控制措施

作业许可程序

空气检测、评估、控制

个人防护设备使用和维护

2

数据统计

?据美国OSHA（职业安全和健康协会）统计

?在密闭空间死亡员工美国每年的人数有200-300名，数千人

受伤。

?根据中国疾病预防控制中心职业卫生与中毒控制所的统计

资料，近10年来全国共报告各类急性职业中毒14000多例，

死亡1600多例，以一氧化碳和硫化氢为主的窒息性气体中毒

表现突出，其中一氧化碳中毒4000左右，死亡585例，硫化

氢中毒1300例左右，死亡466例，两者占总中毒例数的

37.04%，占总死亡例数的65.48％，而且一半以上的重大职

业中毒都发生在密闭空间作业场所。

3

典型案例分析1

1999年7月29日晚上8时左右，某石油化工厂合成工段在检修反应罐期间，发生急性一氧化碳中毒时间，其中重度中毒4人，死亡2人。

事故是这样发生的。该厂合成反应罐系甲醇与一氧化碳在甲醇钠的催化下进行反应，7月28日上午因甲醇喷头损坏，停产对反应罐加水冲

洗，并对反应罐内的可燃性气体（包括一氧化碳）进行了监测，在认为

毒气排放合格，氧气含量合格的情况下，公司

常见气体的爆炸极限

气体名称 化学分子式/在空气中的爆炸极限 (体积分数) / %

下限(V/V) 上限(V/V) 乙烷 C2H6 乙醇 C2H5OH 乙烯 C2H4 氢气 H2 硫化氢 H2S 甲烷 CH4 甲醇 CH3OH 丙烷 C3H8 甲苯 C6H5CH3 二甲苯 C6H5(CH3)2 乙炔 C2H2 氨气 NH3 苯 C6H6 丁烷 C4H10 一氧化碳 CO 丙烯 C3H6 丙酮 CH3COCH3

常见气体的爆炸极限 气体名化学分子式 下限(V/V) (体积分上限(V/V) (体积分称 乙烷 乙醇 乙烯 氢气 硫化氢 甲烷 甲醇 丙烷 甲苯 二甲苯 乙炔 氨气 苯 丁烷 丙烯 丙酮 苯乙烯 C2H6 C2H5OH C2H4 H2 H2S CH4 CH3OH C3H8 C6H5CH3 C2H2 NH3 C6H6 C4H10 C3H6 CH3COCH3 C6H5CHCH2 数) / % 3.0 3.4 2.8 4.0 4.3 5.0 5.5 2.2 1.2 1.5 15 1.2 1.9 12.5 2.4 2.3 1.1 数) / % 15.5 19 32 75 45 15 44 9.5 7 7.6 100 30.2 8 8.5 74 10.3 13 8.0 C6H5(CH3)2 1.0 一氧化碳 CO 爆炸极限计算方法：比较认可的计算方法有两种： 莱·夏特尔定律

对于两种或多种可燃蒸气混合物，如果已知每种可燃气的爆炸极限，那么根据莱·夏特尔定律，可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限。用Pn表示一种可燃气在混合物中的体积分数，则：

LEL=（P1+P2+P3）/（P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3） （V%）

常见气体的爆炸极限 气体名化学分子式 下限(V/V) (体积分上限(V/V) (体积分称 乙烷 乙醇 乙烯 氢气 硫化氢 甲烷 甲醇 丙烷 甲苯 二甲苯 乙炔 氨气 苯 丁烷 丙烯 丙酮 苯乙烯 C2H6 C2H5OH C2H4 H2 H2S CH4 CH3OH C3H8 C6H5CH3 C2H2 NH3 C6H6 C4H10 C3H6 CH3COCH3 C6H5CHCH2 数) / % 3.0 3.4 2.8 4.0 4.3 5.0 5.5 2.2 1.2 1.5 15 1.2 1.9 12.5 2.4 2.3 1.1 数) / % 15.5 19 32 75 45 15 44 9.5 7 7.6 100 30.2 8 8.5 74 10.3 13 8.0 C6H5(CH3)2 1.0 一氧化碳 CO 爆炸极限计算方法：比较认可的计算方法有两种： 莱·夏特尔定律

对于两种或多种可燃蒸气混合物，如果已知每种可燃气的爆炸极限，那么根据莱·夏特尔定律，可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限。用Pn表示一种可燃气在混合物中的体积分数，则：

LEL=（P1+P2+P3）/（P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3） （V%）

中 国 科 学 技 术 大 学

UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA

计算流体与传热传质课程论文

单液滴与热固体表面碰撞动力学现象数值模拟

作者姓名： 蓝 美 娟 学 号： SA11232006 导师姓名： 刘 明 侯 院 系： 火灾科学国家重点实验室

中国·合肥 二○一一年十二月

单液滴与热固体表面碰撞动力学现象数值模拟

(中国科学技术大学 火灾科学国家重点实验室 蓝美娟 安徽合肥 230027)

摘要：文章采用VOF模型结合欧拉-拉格朗日控制方程进行建模，并利用动画跟踪分析了单液滴撞击不同材料，不同温度热固体表面时发生的运动、铺展、回撤、形成液柱、反弹、破裂产生次生液滴等过程的动力学行为。通过与文献中液滴撞击石蜡表面动力学实验进行对比吻合较好，证实了模型模拟的可靠性。 关键词：单液滴 热固体 表面