基于MATLAB的煤氣泄漏擴(kuò)散高斯模型影響范圍的研究

1、工業(yè)煤氣基于MATLAB仿真的泄漏擴(kuò)散影響研究摘要：本文的研究目的是研究企業(yè)范圍空間煤氣泄漏的擴(kuò)散規(guī)律和影響范圍。采用matlab模擬煤氣泄漏后CO 的濃度分布和擴(kuò)散距離規(guī)律。通過建立煤氣泄漏擴(kuò)散數(shù)學(xué)模型, 對其影響煤氣擴(kuò)散的主要因素進(jìn)行了分析、探討了煤氣毒性范圍的劃分, 然后在對煤氣泄漏造成的危害和泄漏原因的基礎(chǔ)上，運(yùn)用擴(kuò)散模型，計(jì)算煤氣泄露擴(kuò)散影響范圍，然后用MATLAB對此進(jìn)行模擬，得出不同的距離下煤氣的濃度，并對其進(jìn)行分析。因?yàn)榇髿夥€(wěn)定度、風(fēng)速對煤氣泄漏擴(kuò)散的濃度影響起著非常重要的作用。大氣穩(wěn)定度和風(fēng)速會(huì)顯著改變有害氣體的擴(kuò)散狀態(tài)。在風(fēng)速和泄漏增大時(shí), 煤氣在開放空間擴(kuò)散距離大, 影響

2、范圍廣, 應(yīng)合理布置煤氣監(jiān)控點(diǎn), 預(yù)防煤氣中毒。本文還鑒于煤氣泄漏的危害之大，根據(jù)CO 的特性,對于煤氣柜這種重大危險(xiǎn)源的管理和控制可以得出一些經(jīng)驗(yàn)，為采取措施預(yù)防其危害提供一定的依據(jù)。關(guān)鍵詞： 煤氣泄漏； MATLAB；數(shù)值模擬； 擴(kuò)散一、前言煤氣泄漏的研究的背景及意義我國當(dāng)代工業(yè)以煤炭為主要能源的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),決定了我國大多數(shù)工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)性氣源以焦?fàn)t煤氣和高爐煤氣等為主,而煤氣具有易燃易爆性!易散發(fā)性!劇毒性的特點(diǎn),隨著煤氣在石油!化工!冶金等行業(yè)的廣泛應(yīng)用,也隨之增加了煤氣在工業(yè)場所發(fā)生泄漏!擴(kuò)散并且導(dǎo)致人員中毒!火災(zāi)甚至爆炸發(fā)生的危險(xiǎn)性和可能性例如,2002年12月4日,天津西青開發(fā)區(qū)某

3、廠房發(fā)生一起一氧化碳泄漏事故,造成3人中毒死亡;2005年2月22日,湖北大冶市一公司發(fā)生煤氣中毒事故,當(dāng)班的4名工人因中毒相繼墜入料倉死亡;2005年4月21日,內(nèi)蒙古自治區(qū)烏海市同力冶煉有限責(zé)任公司發(fā)生高爐煤氣泄漏事故,造成2人中毒死亡;2005年n月5日,包頭市大安鋼鐵公司發(fā)生煤氣泄漏事故,當(dāng)場造成5人中毒死亡,1人受傷;2005年的10月26日,首鋼動(dòng)力廠發(fā)生一起煤氣中毒事故,共有9人喪生;而時(shí)隔8個(gè)月,即2006年6月10日首鋼動(dòng)力廠再次煤氣泄漏事故,至少有7人中毒,其中2人經(jīng)搶救無效死亡此類事故舉不勝舉近幾年來市場對煤氣及其相關(guān)產(chǎn)品的需求增大,企業(yè)不斷擴(kuò)大生產(chǎn)能力,同時(shí)煤氣事故的次

4、數(shù)也居高不下,鑒于以上事實(shí),我們發(fā)現(xiàn):工業(yè)場所煤氣一旦發(fā)生事故性泄漏,往往會(huì)釀成人員中毒傷亡的嚴(yán)重后果,另外,若遇火源還可能導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸等事故造成重大損失因此,為減少因煤氣事故泄漏事故帶來的人員及財(cái)產(chǎn)損失,對工業(yè)場所煤氣的泄漏!擴(kuò)散進(jìn)行數(shù)值模擬分析,加強(qiáng)對其微觀規(guī)律的研究,為制定相應(yīng)的煤氣中毒預(yù)防及事故減災(zāi)策略有重要的理論意義近年來我國工業(yè)煤氣事故性泄漏屢有發(fā)生,尤其嚴(yán)重的是2005年和2006年首鋼動(dòng)力廠連續(xù)兩次發(fā)生煤氣泄漏事故,并造成重大人員傷亡,此事件發(fā)人深省其重要原因之一就是人們對工業(yè)場所煤氣泄漏擴(kuò)散的規(guī)律不甚了解,尤其是煤氣泄漏擴(kuò)散后中毒傷害范圍的變化,安全警戒撤離距離的確定等信息

5、不能及時(shí)獲得,從而延誤了中毒區(qū)域內(nèi)人員的救援時(shí)機(jī),造成重大人員和財(cái)產(chǎn)損失工業(yè)場所煤氣泄漏擴(kuò)散是一個(gè)綜合而又復(fù)雜的過程,泄漏物質(zhì),泄源高度及面積!泄漏速度!泄漏時(shí)間!大氣穩(wěn)定度!地形等參數(shù)對擴(kuò)散都有著重要的影響因此,如何對工業(yè)場所煤氣泄漏擴(kuò)散的過程進(jìn)行有效的模擬,以及時(shí)!準(zhǔn)確!有效地獲得各種參數(shù),為煤氣泄漏事故的應(yīng)急救援提供科學(xué)依據(jù)就顯得十分迫切國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀國外在這方面的研究相對成熟,直到現(xiàn)在該領(lǐng)域的研究還比較活躍國外學(xué)者提出了不少擴(kuò)散的計(jì)算模型,同時(shí)也進(jìn)行了許多大規(guī)模試驗(yàn)主要的數(shù)值擴(kuò)散模型有高斯(Gaussianplume/Puffmodel),BM(BritterandMeQuaid)模

6、型Sutton模型 DEM(3一DFiniteElementModel)等等高斯模型適用于點(diǎn)源的擴(kuò)散,早在五六十年代就己經(jīng)被應(yīng)用它從統(tǒng)計(jì)方法入手,考察擴(kuò)散介質(zhì)的濃度分布,適用于中等密度氣團(tuán)(非重氣)擴(kuò)散的模擬煙羽模型(Plumemodel)適用于連續(xù)源的擴(kuò)散,煙團(tuán)模型(Puffmodel)適用于短時(shí)間泄漏的擴(kuò)散(即泄放時(shí)間相對于擴(kuò)散時(shí)間比較短的情形,如突發(fā)性泄漏等)高斯模型具有簡單,易于理解,運(yùn)算量小的特點(diǎn),且由于提出的時(shí)間比較早,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)多,因而較為成熟高斯(Gauss)模型屬于非重氣擴(kuò)散模型,只適用于與空氣密度相差不多的氣體擴(kuò)散但是,大多數(shù)危險(xiǎn)性物質(zhì)一旦泄漏到大氣環(huán)境中就會(huì)由于較重的分子質(zhì)

7、量(如C12)低溫和化學(xué)變化(如HF)等原因形成比周圍環(huán)境氣體重的重氣云,重氣云的擴(kuò)散機(jī)理與非重氣云完全不同因此,重氣云擴(kuò)散機(jī)理的研究是國外眾多學(xué)者競相研究的熱點(diǎn)課題國際上曾多次召開有關(guān)重氣云擴(kuò)散研究及其預(yù)防控制方面的系列學(xué)術(shù)會(huì)議,促進(jìn)了重氣云擴(kuò)散的研究到目前為止,已提出大約200個(gè)重氣云擴(kuò)散模型重氣云擴(kuò)散模型可分為經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀⑾淠Ｐ?、淺層模型以及三維流體力學(xué)模等等隨著計(jì)算機(jī)的普及和計(jì)算能力的不斷提高,加上近似計(jì)算方法,例如,有概述限差分法、有限元法、有限體積法等的發(fā)展,基于數(shù)值計(jì)算的計(jì)算流體力學(xué)(ComputationalFluidD0amics,CFD)方法形成并得到了迅速的發(fā)展正是Engl

8、and等(1978年)觸發(fā)了采用CFD方法模擬重氣擴(kuò)散的三維非定常態(tài)湍流流動(dòng)過程這種數(shù)值方法是通過建立各種條件下的基本守恒方程(包括質(zhì)量、動(dòng)量、能量及組分等),結(jié)合一些初始和邊界條件,加上數(shù)值計(jì)算理論和方法,從而實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)真實(shí)過程各種場的分布,例如,流場、溫度場、濃度場等,以達(dá)到對擴(kuò)散過程的詳細(xì)描述用這種方法就克服了箱及相似模型中辨識(shí)和模擬重氣的下沉、空氣的卷吸、氣云的受熱等各種物理效應(yīng)時(shí)所遇到的許多問題。我國關(guān)于有毒有害氣體泄漏、擴(kuò)散的研究起步較晚,始于九十年代初期,且投入力量尚不多八五期間,中國石油化工集團(tuán)公司安全工程研究院(原化工部勞動(dòng)保護(hù)研究所)對有毒物質(zhì)的泄漏擴(kuò)散進(jìn)行了研究,在總結(jié)和建

9、立有毒物質(zhì)泄漏模式及泄漏源模型的基礎(chǔ)上提出了泄漏擴(kuò)散的HLY模型,該模型與國外一些著名的泄漏擴(kuò)散模型相比與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的吻合程度更好。另外,北京市危險(xiǎn)源控制技術(shù)研究中心自1997年成立以來,一直將泄漏計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)研究作為其主攻方向之一,不斷進(jìn)行泄漏擴(kuò)散模型和風(fēng)洞模擬實(shí)驗(yàn)研究,先后完成了有毒物質(zhì)泄漏擴(kuò)散模型及監(jiān)控技術(shù)研究有毒重氣泄漏模擬實(shí)驗(yàn)與擴(kuò)散模型研究、毒物泄漏擴(kuò)散模型研究等科研課題,并將部分成果應(yīng)用于一些環(huán)境衛(wèi)生和安全與評價(jià)項(xiàng)目;大連理工大學(xué)在國家自然科學(xué)基金的資助下,通過對現(xiàn)有的擴(kuò)散模型進(jìn)行了研究分析,從氣體動(dòng)力學(xué)入手,通過對氣體微元進(jìn)行質(zhì)量平衡、動(dòng)量平衡、能量平衡的分析,采用平板模型并在風(fēng)

10、洞實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對可燃及毒性氣體的擴(kuò)散過程進(jìn)行了研究；北京化工大學(xué)對重氣擴(kuò)散的過程進(jìn)行了分析,采用渦粘性模型中的k一雙方程模型對模型中的擴(kuò)散系數(shù)進(jìn)行了修正,并對整個(gè)重氣擴(kuò)散過程進(jìn)行了模擬,模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果符合程度較好;南京工業(yè)大學(xué)在國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目的資助下對泄漏物質(zhì)在大氣環(huán)境中的擴(kuò)散過程也進(jìn)行了較系統(tǒng)深入的研究。此外,北京市勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)研究所、東北大學(xué)、北京理工大學(xué)等單位也都開展了這方面的研究,也取得了一定的成果二、煤氣擴(kuò)散危險(xiǎn)區(qū)域模擬的基本理論煤氣的毒性易燃易爆：煤氣中含有大量的一氧化碳等可燃?xì)怏w，見明火或著火點(diǎn)以上的高溫就會(huì)燃燒，而且易中毒。一氧化碳是一種無色無味無刺激性的氣體，是

11、一種易燃易爆的氣體么一氧化碳毒性很大，工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定空氣中的一氧化碳最高允許濃度為30mg/m。當(dāng)空氣中一氧化碳濃度達(dá)到250mg/m是2-3個(gè)小時(shí)極有可能出現(xiàn)中毒癥狀，空氣中得一氧化碳濃度達(dá)到1000mg/m時(shí)兩小時(shí)可導(dǎo)致昏迷，如果濃度再高危險(xiǎn)則越大，嚴(yán)重者當(dāng)場死亡。如果煤氣泄漏遇到助燃物加明火、靜電、閃電或操作不當(dāng)?shù)榷紩?huì)引起爆炸、燃燒、火災(zāi)，在密閉空間會(huì)使人缺氧、窒息，甚至死亡，給公司的安全生產(chǎn)和國家及人民生命財(cái)產(chǎn)帶來不可估量的損失。2、一般情況下,煤氣柜區(qū)煤氣泄漏的原因有以下幾點(diǎn):1）、煤氣設(shè)備和管道發(fā)生破損、各處水封由于系統(tǒng)壓力突然升高,可能會(huì)造成跑煤氣現(xiàn)象從而導(dǎo)致操作人員煤氣中毒。

12、2）、加壓機(jī)管道連接處、閥門處密封不嚴(yán)密,煤氣泄漏有可能導(dǎo)致中毒事故。3）、煤氣柜放散系統(tǒng)及燃燒放散管,遇煤氣壓力波動(dòng)及自然氣候的低氣壓天氣,煤氣放散管燒嘴因故障熄滅,未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)(排除) 隱患,可能引起煤氣放散下風(fēng)側(cè)多人中毒的重大傷亡事故。4）、煤氣柜和管道都用鋼材建設(shè),儲(chǔ)存的氣體對氣柜和管道有一定的腐蝕作用,在煉廠冶煉廢氣較多的環(huán)境下,外部的SO2 ,H2S ,CO2 均對鋼結(jié)構(gòu)有較強(qiáng)的腐蝕作用,特別是SO2 腐蝕危害對鋼結(jié)構(gòu)有較大影響。除了大氣和煤氣中所帶的腐蝕因素之外,煤氣柜體焊縫等處由于金屬與金屬、金屬與非金屬因內(nèi)外氧濃差不同形成濃差電池,縫隙內(nèi)為陽極易被腐蝕產(chǎn)生泄漏。大部分冶煉廠中

13、的煤氣柜系統(tǒng)均需隔一到二年即進(jìn)行防腐蝕處理,否則將會(huì)因?yàn)楦g而出現(xiàn)煤氣到處泄漏的情況3、煤氣擴(kuò)散過程中的主要影響因素( 1)泄漏源的情況。一般情況下, 可以根據(jù)泄漏面積的大小和泄漏持續(xù)時(shí)間的長短, 將泄漏源進(jìn)行分類。泄漏包括: 泄漏位置, 裂孔的形狀、尺寸; 氣體壓力和溫度等; 事故發(fā)生地點(diǎn)及周圍的地理環(huán)境; 泄漏形式是連續(xù)泄漏或是瞬時(shí)泄漏。( 2)泄漏物質(zhì)的理化性質(zhì), 如分子量、沸點(diǎn)、閃點(diǎn)、比重、密度。( 3)環(huán)境條件, 包括大氣穩(wěn)定度, 風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫以及泄漏源周圍的地形地貌。大氣穩(wěn)定度表征湍流活動(dòng)的強(qiáng)弱, 支配大氣對污染物的稀釋擴(kuò)散能力,大氣越穩(wěn)定, 氣云越不易向高空消散, 而貼近地表

14、擴(kuò)散, 大氣越不穩(wěn)定, 空氣垂直對流運(yùn)動(dòng)越強(qiáng), 氣云消散得越快; 風(fēng)向決定泄漏氣體的擴(kuò)散方向, 風(fēng)速?zèng)Q定泄漏氣體的擴(kuò)散速度。大氣濕度對泄漏氣體的擴(kuò)散也有影響, 通常情況下, 濕度大則使氣體不易擴(kuò)散;氣溫或太陽輻射強(qiáng)弱主要是通過影響大氣垂直對流運(yùn)動(dòng)而對氣體的擴(kuò)散產(chǎn)生影響。二、煤氣擴(kuò)散高斯模型從應(yīng)用角度出發(fā)，目前國內(nèi)外在實(shí)際操作中使用的大氣擴(kuò)散模型，多屬描述中等密度云擴(kuò)散的高斯模型及其變形模型。國家制定的制定地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法)(GBT1320191)亦推薦該模型。由于在毒氣擴(kuò)散的全過程中，中等密度氣云在大氣中達(dá)到最大傷害面積。持續(xù)時(shí)間最長，通常將這個(gè)過程作為標(biāo)繪重點(diǎn)。高斯模型又稱高

15、架連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散模型，適用于連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散和中等密度毒氣云團(tuán)的傷害范圍估算。當(dāng)泄露毒氣或毒氣與空氣混合后的密度接近空氣密度時(shí)，重力下沉與浮力上升作用可以忽略，擴(kuò)散主要是由空氣湍流決定，在假設(shè)均勻湍流場的條件下，根據(jù)統(tǒng)計(jì)理論。有害物質(zhì)在擴(kuò)散截面的濃度呈高斯分布，所以稱為高斯擴(kuò)散。由于該模型建立比較早，數(shù)學(xué)運(yùn)算簡單，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)充分，因此得到廣泛應(yīng)用。在稠密氣團(tuán)(重氣)擴(kuò)散場合。由于重力作用時(shí)間非常短暫，也可以直接采用高斯模型。高斯模型適用條件如下：(1)云團(tuán)下墊面近似水平，開闊、性質(zhì)均勻；(2)擴(kuò)散過程中污染物不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，沒有干沉降、降水清洗等衰減作用；(3)云團(tuán)與空氣相對運(yùn)動(dòng)可以忽略不計(jì)，即隨大氣

16、一起運(yùn)動(dòng)，平均流場平直穩(wěn)定，平均風(fēng)速和風(fēng)向沒有先住變化，平均風(fēng)速不小于lms；(4)適用于尺度不超過20km的擴(kuò)散。因此，設(shè)釋放源投影點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，z軸指向風(fēng)向；考慮地面反射作用，可得到煙羽模型的濃度分布計(jì)。 式（1）式中， 下風(fēng)向某點(diǎn)處的空氣污染物的濃度；Q：源強(qiáng)即氣體的流量或濃度，kgS；He：毒氣源的有效高度，m；u：毒氣源所在高度的平均風(fēng)速，ms； Y：側(cè)風(fēng)方向離泄露源點(diǎn)的距離，m； z：垂直向上方的離泄露源點(diǎn)的距離，m。分別為水平方向和垂直方向的擴(kuò)散參數(shù)，他們是下風(fēng)距離x及大氣穩(wěn)定度的函數(shù)。三、MATLAB軟件介紹20世紀(jì)80年代初期，Moler等一批數(shù)學(xué)家與軟件專家組建了Mathw

17、orks軟件開發(fā)公司，從事MATLAB的研究和開發(fā)， 1984年MathworkS公司推出第一個(gè)MATLAB商業(yè)版本，其核心是用C語言編寫，主要面對科學(xué)計(jì)算、可視化及交互式程序設(shè)計(jì)等。它將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)易于使用的視窗環(huán)境中，為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計(jì)語言(如C、Fortran)的編輯模式，代表了當(dāng)今國際科學(xué)計(jì)算軟件的先進(jìn)水平。到20世紀(jì)90年代，MATLAB已成為國際控制界的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算軟件四、用高斯模型計(jì)算某廠區(qū)煤氣泄漏影響范

18、圍1、煤氣柜基本情況其平面布置見下圖：有關(guān)邊界條件:平均風(fēng)速：武漢地區(qū)常年平均風(fēng)速為1.8 m/s，取u=1.5 m/s；煤氣中CO含量取30%；武漢地區(qū)大氣穩(wěn)定度按B級(jí)考慮；(大氣穩(wěn)定度為不穩(wěn)定)只考慮下風(fēng)向軸線處濃度，y=0；柜頂煤氣放散管直徑為1.2m，放散高度按柜頂（H=99m）考慮2、用高斯模型計(jì)算煤氣泄漏影響范圍在氣罐遭到破壞后其煤氣擴(kuò)散均以連續(xù)點(diǎn)源擴(kuò)散為主 在煤氣擴(kuò)散過程中很明顯其最高煤氣的質(zhì)量濃度將出現(xiàn)在下風(fēng)向的軸線上 我們所關(guān)心的數(shù)據(jù)為地面煤氣質(zhì)量濃度所以可用Y=0z=0，來簡化計(jì)算。則高斯煙羽計(jì)算模型變?yōu)橐韵滦问剑菏剑?）簡化高架連續(xù)點(diǎn)源高斯模式的擴(kuò)散公式并運(yùn)用Matlab

19、對點(diǎn)源毒氣擴(kuò)散進(jìn)行模擬計(jì)算得到了在一定風(fēng)速下的地面毒氣濃度范圍和安全間距為消除其遭到破壞后產(chǎn)生的次生災(zāi)害提供了必要的參考數(shù)據(jù)。氣體或蒸汽經(jīng)小孔泄漏,因壓力降低而膨脹,該過程可視為絕熱過程。假設(shè)氣體符合理想氣體狀態(tài)方程,則根據(jù)柏努利方程可推導(dǎo)出如下的氣體泄漏 式（3）式中: Q 為氣體泄漏流量/ kgs - 1 ; Cd 為排放系數(shù),當(dāng)裂口形狀為圓形時(shí)取1.00 ,三角形時(shí)取0.195 ,長方形時(shí)取0.190 ; A 為泄漏口面積/ m2 ; P 為容器內(nèi)氣體壓力/ Pa ; P0 為環(huán)境壓力/ Pa ; k 為絕熱指數(shù),是等壓比熱容與等容比熱容的比值; M 為氣體的分子量/kgmol - 1

20、; R 為氣體常數(shù),取81314 J / molK。不同下墊面的Z0的值下墊面特征粗糙度/cm平坦地面0.001較大深度積雪面（20cm）0.05短草積雪面0.1-0.2半沙漠0.3裸露硬地1.0耕地1.0-3.0植物覆蓋3.7-9.0市鎮(zhèn)100城市200根據(jù)相關(guān)資料可知，泄漏口直徑為1.2m，所以泄漏口為圓形Cd取1.00。容器內(nèi)燃?xì)獾慕^對壓力為P=101KPa+8.5KPa=109.5KPa。k取1.4；摩爾質(zhì)量M=28*0.3+29*0.7=28.7g/mol。R為常數(shù)8.314。假定煤氣柜所處環(huán)境溫度T=273+25=298K。結(jié)合上述公式經(jīng)過計(jì)算可得煤氣柜泄漏強(qiáng)度Q=92.24kg/

21、s。對于連續(xù)源的擴(kuò)散系數(shù)和相應(yīng)的關(guān)系式見表，假設(shè)。泄漏源有效高度：指泄漏氣體形成的氣云基本上變成水平狀的時(shí)候氣云中心的離地高度。實(shí)際上為泄漏源幾何高度加泄漏煙云抬升高度，即：H=Hs+H其中，Hs為泄漏源幾何高度，H為煙云抬升高度.實(shí)驗(yàn)表明，煙云泄漏源抬升高度可以用下面的公式近似計(jì)算：H=2.4Vsd/V其中，Vs為氣云釋放速度，單位m/s；d為泄漏口直徑，單位m；V為環(huán)境風(fēng)速，單位m/s。所以有效高度H=99+2.413.71.21.5=125.3m表2.1擴(kuò)散系數(shù)關(guān)系表根據(jù)資料可知，煤氣柜所處的大氣穩(wěn)定度為B級(jí)，查表可得，同理可得根據(jù)上述資料可知,H=125.3m, M=28.7g/mol

22、，=30%以及各區(qū)域的煤氣濃度分別代入式（2），然后再用MATLAB對濃度和距離的關(guān)系進(jìn)行模擬。五、用MATLAB對泄漏模型進(jìn)行分析根據(jù)高斯模型空間某點(diǎn)的氣體濃度計(jì)算公式，不考慮y軸的擴(kuò)散，即y=0，用matlab模擬下風(fēng)向的一氧化碳濃度與距離的關(guān)系如下圖所示：CO的致死濃度是30mg/m3，通過上述數(shù)值模擬結(jié)果可知，在沿著下風(fēng)向軸線距離約4000m內(nèi)，會(huì)受到此次煤氣泄漏擴(kuò)散的影響。且在沿著下風(fēng)向軸線約距離1200m處，所受到的影響最大。結(jié)論：鑒于以上煤氣泄漏的危害之大，所以根據(jù)CO 的特性,對于煤氣柜這種重大危險(xiǎn)源的管理和控制可以得出以下經(jīng)驗(yàn):1、氣柜區(qū)各個(gè)方向應(yīng)裝設(shè)室外自動(dòng)一氧化碳報(bào)警儀,便于工作期間及時(shí)發(fā)現(xiàn)煤氣泄漏情況。2 、氣柜區(qū)應(yīng)設(shè)立醒目的風(fēng)向標(biāo) ,氣壓計(jì),可以指導(dǎo)氣柜區(qū)內(nèi)外下風(fēng)向人員加強(qiáng)自我防范意識(shí)。當(dāng)大氣壓低,雨雪天氣時(shí),不能隨意進(jìn)行煤氣放散。一般天氣煤氣放散時(shí)特別要提醒下風(fēng)向人群注意防護(hù)。3、 因?yàn)镃O 與空氣的平均分子量差不多,如新建煤氣柜,選址位于高處有利于CO 擴(kuò)散。4、煤氣柜區(qū)要注意定期防腐,防止鋼材腐蝕造成泄漏。1-4References:1.T