摘 要

随着经济发展，各类化工行业飞速发展并且在人类的生产生活中占据非常重要的地位，然而随之而来的是安全生产事故的层出不穷。在人们追求经济效益的过程中，生产中的安全问题成了关键性因素。为了从根本上避免和减少安全事故灾害对人类生产和生活的影响，人们对过去发生的安全生产事故相关信息进行了收集、整理和分析，分别建立了多种不同类型的重大事故后果分析模型。

本文针对泄漏、火灾和爆炸重大事故后果的特点，分析建立了对应的事故伤害模型，分别从死亡、重伤、轻伤以及财产损失半径四个伤害类型半径，对被事故波及到区域的进行划分，从而为重大事故的预评价和事故发生后的紧急救援提供相关数据支持。同时，为了减少复杂的数学模型导致的庞大的人工计算量，本文结合计算机技术开发了基于MATLAB的事故后果模拟程序，便于得到事故的影响范围，并且为今后事故后果范围的三维可视化的实现奠定了基础。

关键词：事故后果 分析 模型 泄漏、火灾、爆炸 模拟

Abstract

With the economic developed, various chemical industry rapidly grown and occupies a very important position in the production and life of mankind, but what is attendant is the frequent production safety accidents. In the pursuit of economic efficiency in the process of people, safety production has become an important factor can not be ignored. In order to fundamentally avoid and reduce the impact of safety accidents on human production and life, people have analyzed the safety accidents that have occurred, and established various types of major accident consequence analysis models.

Based on the characteristics of leaks, fires and explosions, this paper analyzes and establishes the corresponding mathematical model of accidental injury. It describes the accidental injury area from four aspects: the radius of death, the radius of serious injury, the radius of minor injury and the radius of property loss. Provide the pre-evaluation of the accident and the emergency rescue after the accident with relevant data support. At the same time, in order to reduce the huge computational complexity caused by the complicated mathematical model, this paper developed a simulation program of accident consequence based on MATLAB, which is easy to get the influence range of accident and lay the groundwork for the realization of 3D visualization of future accident consequences.

Keywords: Accident Consequences; Analysis; Model; Leak，Fire，Explosion; Simulation

目录

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2 重大事故后果分析研究的发展 2

1.2.1国内重大危险源管理发展概况 2

1.2.2 国外重大危险源管理发展概况 3

1.3 重大事故后果分析的内容及意义 4

第二章 重大事故后果分析 5

2.1 泄漏事故后果分析 5

2.1.1 液体泄漏后果分析 5

2.1.2 气体泄漏后果分析 6

2.1.3 两相泄漏后果分析 7

2.2火灾事故后果分析 8

2.2.1 池火灾事故后果分析 9

2.2.2 火球火灾事故后果分析 11

2.3 爆炸事故后果分析 13

2.3.1 物理爆炸后果分析 15

2.3.2 化学爆炸后果分析 18

第三章 泄漏、火灾、爆炸事故后果分析与数值模拟 21

3.1 MATLAB开发环境简介 21

3.2 控制界面介绍 21

3.3实例模拟与结果分析 24

3.3.1 液氯储罐泄漏事故后果模拟与分析 24

3.3.2 甲醇池火灾及蒸气云爆炸事故后果模拟与分析 26

第四章 结论与展望 30

4.1 结论 30

4.2 展望 31

参考文献： 32

附件A 部分程序代码 34

致谢 47

第一章 绪论

1.1引言

人类社会发展至今，安全问题仍然是影响人类自身持续化发展的主题。对于生产领域的安全问题，人们一般只考虑管理和技术问题，但是人类的生产和生活两个环节往往是紧密相连的。一方面，人类的生产、生活、生存领域是一个复杂的巨大的系统；另一方面，其安全问题在各个领域有着共同规律和诸多联系。目前，我们所研究的问题主要是生产中的安全问题。

随着经济发展的蓬勃兴盛，人们的生活也逐步迈上更高水平的台阶，机械化生产装置已经很大程度上代替了人力劳动，尽管大规模的机械生产装置的出现大大解放了人力，提高了劳动的生产率，改变了人们生存的环境，但也带来了一定的危害，例如：增大了事故的风险，职业的危害，并且加剧了对环境的污染，这其中任何一种危害的发生，都会对人们的生命财产以及社会生活的稳定造成意想不到的损害，与生产生活的持续化发展战略背道而驰，因此，如何应对生产事故已经列入我国社会发展，经济运行，科技进步的重点研究内容。

在经济发展的推动下，我国各行各业飞速发展，与此同时，安全生产环节作为各行各业生产中十分关键的部分，受到了人们的普遍关注，于是我们国家把安全生产作为个生产企业必须遵守的准则，要求坚决杜绝发生重大生产事故，将一切有可能造成的事故影响因素都扼杀在发展初期。多年来，我国的安全生产形势仍然不容乐观，在多方面的共同努力下，这种现状依旧没有得到妥善的解决。尽管我国国民对安全生产的观念已经有了非常深刻的认识并且安全生产工作在过去几年中受到极高的重视，取得了重大进步，但由于各个生产企业的违规操作或管理上的疏忽导致的安全生产事故次数，以及由于各种灾难性事故发生而导致的伤亡人数和财产损失数量都居高不下，特大伤害事故仍旧时有报导。部分工业生产企业中重大事故隐患得不到有效治理，安全生产水平还尚未达到人们所预期的高度。针对这一现状，安全工作者把对重大事故后果的分析作为预测事故伤害，制定新的预防措施的重要支撑。通过对以往发生的有记录在案的重大事故后果的分析、研究及统计，一般选择将一类问题或同种因素引发的现象用数学模型的方式来定量描述，虽然在建模的过程中加入了补偿因素和假定的条件，并且在模型验证时并不能很好的与事故真实情况相吻合，但是对于生产中预测事故后果的发生和评价具有很大的参考价值。

用来分析事故后果的模型，其计算过程大部分都非常复杂而且计算量十分繁冗，为了简化这一计算过程，可利用计算机技术作为辅助手段来完成，通过编程使受到波及的范围能够直接的显示出来，为危险源事故后果分析提供帮助参考。

1.2 重大事故后果分析研究的发展

重大事故是指：在生产过程中突发的生产原料或成品的重大泄漏、火灾或爆炸事故^[1]。这些事故通常在一种或多种有害物质的共同作用和影响下，给现场劳动人员、社会公众或环境造成即刻的或延迟性的灾难性破坏。对这些事故的后果进行分析也是为了对将要发生的事故会造成的工作人员方面的损害、经济方面的损失和环境方面的破坏情况进行预先的系统的分析和定量计算。生产单位可直接利用事故后果分析的结果来制定有效的危险防护措施，改进现有的管理方案，以期将事故的损害降到最小。另外，事故后果分析作为安全评价过程中必不可少的组成部分，也是编制灾后紧急救援方案的根据。如今人们日常生产生活中可造成重大灾害的事故类型众多，本文将结合比较典型的泄漏、火灾、爆炸事故进行分析。