[發明專利]一種可燃工質逆循環系統的綜合型安全評價方法

在審

• 申請號: 201810219669.8
• 申請日: 2018-03-16
• 公開（公告）號: CN108304682A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 楊昭;翟瑞;馮彪;陳裕博;趙文仲;呂子建
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q50/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉子文

本發明公開了一種可燃工質逆循環系統的綜合型安全評價方法，包括以下步驟：利用故障樹分析法確定循環系統工質泄漏的概率，得到逆循環系統工質泄漏的關鍵節點；利用模擬軟件，建立逆循環系統工質泄漏模型，確定逆循環系統工質泄漏后的空間濃度場分布規律；確定逆循環可燃工質在不同工況下的基礎燃爆特性參數；確定逆循環系統環境的點火源，得到逆循環系統工質泄漏燃爆引發的潛在危險域；結合微觀分子學、物理化學和化學鏈式反應原理，確定逆循環系統可燃工質在其潛在危險域發生燃爆事故后的毒氣效應；進行綜合評價，提出全面的安全使用準則和風險防范措施。整套分析評價方法貼近工程項目的本質過程，達到了全面科學嚴謹地進行綜合分析評價的目的。

技術領域

本發明涉及熱力循環技術領域，具體涉及可燃工質逆循環系統在生命周期內的安全評價方法。

背景技術

近年來，全球能源環境形勢日趨緊迫，由溫室效應引起的全球變暖問題日益突出。世界各國及組織紛紛出臺法規，控制溫室氣體的排放。其中具有代表性是是2016年10月15日全球超過170個國家達成的以“逐步減少氫氟碳化合物”為中心思想的《蒙特利爾議定書》基加利修正案，明確了各國淘汰高溫室效應HFCs的時間表。至此目前廣泛使用的各類高溫室效應逆循環系統工質被納入淘汰行列。

當前潛在的及推廣的逆循環系統環保型工質主要有自然工質(CO₂、NH₃、碳氫類化合物)和不飽和烯烴。值得注意的是，這些替代工質大都具有一定的可燃性，甚至屬于易燃易爆氣體。例如：R290、R600a、R1234yf等可燃工質已被逐步推廣使用。采用上述可燃環保型工質的逆循環系統一旦產生泄漏，極有可能發生燃燒乃至爆炸，引起嚴重的財產損失和人員傷害。

近幾年，國內外發生多起由于逆循環系統可燃工質泄漏燃爆引起的重大傷亡事故：2013年吉林寶源豐公司和上海翁牌公司接連發生的兩起重大冷庫工質泄漏燃爆事故，分別造成121死76傷和15死25傷；2017年6月法國倫敦一所公寓由于冰箱工質泄漏引起大火，造成79死多傷；2016年12月美國奧克蘭倉庫同樣由冰箱工質泄漏引起火災，造成36死多傷；韓國利川市冷凍物流中心曾發生工質燃爆火災事故，造成40死10傷。可知，由于人們對可燃工質逆循環系統使用風險的認識不足，無法詮釋這些事故引發的根本源由，導致有效對策和預警防范的科學依據嚴重缺失。故而，目前亟需開展可燃工質逆循環系統的綜合型安全評價，為可燃工質逆循環系統的安全使用提供評估方法，實現逆循環系統的安全、高效和長期運行。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種可燃工質逆循環系統的綜合型安全評價方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種可燃工質逆循環系統的綜合型安全評價方法，包括以下步驟：

1)利用故障樹分析法確定循環系統工質泄漏的概率，得到逆循環系統工質泄漏的關鍵節點；

2)結合工程熱力學和流體力學，利用模擬軟件，建立逆循環系統工質泄漏模型，確定逆循環系統工質泄漏后的空間濃度場分布規律；

3)結合燃燒學原理，參照已有可燃工質燃爆特性參數數據，確定逆循環可燃工質在不同工況下的基礎燃爆特性參數；

4)綜合上述逆循環系統工質泄漏濃度場分布和可燃工質燃爆特性參數，確定逆循環系統環境的點火源，得到逆循環系統工質泄漏燃爆引發的潛在危險域；

5)結合微觀分子學、物理化學和化學鏈式反應原理，確定逆循環系統可燃工質在其潛在危險域發生燃爆事故后的毒氣效應；

6)基于上述步驟1)的風險識別、步驟2)和步驟3)的風險分析、步驟4)和步驟5)的風險評價結果，進行綜合評價，提出全面的安全使用準則和風險防范措施。