[發明專利]罐區應急處置全要素仿真系統及其建模方法

在審

• 申請號: 202010561410.9
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN113821991A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 李磊;袁紀武;紀建鋒;張衛華;夏濤;王正;李智臨;矯恒超
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院;北京化工大學
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F16/29;G06Q10/06;G06Q50/04;G06Q50/26
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;王曉曉

1.一種罐區應急處置全要素仿真系統，其特征在于，所述罐區應急處置全要素仿真系統包括：

風險儲罐模型，其包括用于仿真儲罐的工藝過程、事故現象及災害場感知的理想儲罐模型以及用于仿真所述理想儲罐模型引發的事故現象的事故模型，其中所述理想儲罐模型基于所述儲罐的工藝數據、事故數據和災害場數據被構建；以及

應急處置模型，其基于所述儲罐的應急處置數據被構建，用于仿真針對所述儲罐的事故現象進行應急處置的過程。

2.根據權利要求1所述的罐區應急處置全要素仿真系統，其特征在于，

所述工藝數據包括關于儲罐的以下數據中的任意一者或多者：溫度、壓力、流量、液位、物料、材質、建設工藝、工藝缺陷和結構參數；

所述事故數據包括儲罐在以下任意一種或多種事故狀態下對應的工藝數據：火災、爆炸、泄漏、堵塞、避雷失效、強度失效以及結構失效；

所述災害場數據包括災害場類型、災害相關地理信息以及災害場變化情況，其中所述災害場類型包括對應于火災事故的溫度場、對應于爆炸事故的能量場以及對應于毒氣事故的毒氣場；

所述應急處置數據包括所述儲罐的救援基礎數據和應急決策數據。

3.根據權利要求1所述的罐區應急處置全要素仿真系統，其特征在于，所述理想儲罐模型包括：

工藝模型，其基于所述工藝數據被構建，用于仿真儲罐的工藝過程；以及

災害模型，其基于所述事故數據和所述災害場數據被構建，用于仿真儲罐的災害場感知情況及災害現象。

4.根據權利要求3所述的罐區應急處置全要素仿真系統，其特征在于，所述工藝模型包括：

罐體模型，其基于所述儲罐的結構參數被構建，且用于仿真儲罐實體結構及與儲罐相關的工藝過程；以及

附屬設備模型，包括氮封系統模型和安全閥模型，分別用于仿真附屬于所述儲罐的氮封系統和安全閥。

5.根據權利要求4所述的罐區應急處置全要素仿真系統，其特征在于，所述氮封系統模型包括氮氣數據源模型和呼吸閥模型。

6.根據權利要求3所述的罐區應急處置全要素仿真系統，其特征在于，所述災害模型包括：

災害場模型，用于仿真所述儲罐周圍的溫度場、能量場和/或毒氣場；和/或

災害現象模型，用于仿真所述儲罐周圍的災害現象。

7.根據權利要求6所述的罐區應急處置全要素仿真系統，其特征在于，所述災害現象模型包括：

燃燒模型，用于仿真所述儲罐因爆炸事故而發生燃燒現象的過程；和/或

傳熱模型，用于仿真所述儲罐因爆炸事故或燃燒事故而發生傳熱現象的過程。

8.根據權利要求1所述的罐區應急處置全要素仿真系統，其特征在于，所述罐區應急處置全要素仿真系統還包括：

傷害感知模型，其集成在所述風險儲罐模型中，并基于所述風險儲罐模型響應于當前的災害場數據進行災害仿真的仿真結果被構建，且用于仿真當前災害場對所述儲罐的傷害情況，其中所述傷害情況包括傷害類型、傷害區域及傷害程度；

其中，所述事故模型還用于仿真由所述傷害感知模型所感知的災害場所引發的事故現象。

9.根據權利要求8所述的罐區應急處置全要素仿真系統，其特征在于，所述事故模型包括以下中的任意一者或多者：

液池模型，用于仿真發生罐底泄漏而形成液池，并計算液池相關數據；

常規池火模型，用于仿真所述液池因物料燃燒而產生池火，并計算相應的火焰相關數據；

火矩模型，用于仿真發生罐頂泄漏而形成燃燒，并計算相應的火焰相關數據；

超壓爆炸模型，用于仿真儲罐受周圍溫度場影響而形成罐內爆炸，并計算爆炸相關數據；

受損爆炸模型，用于仿真所述罐內爆炸的能量場引發的傷害，并計算儲罐受損相關信息；

殘液池火模型，用于仿真儲罐因爆炸而形成液池并引發池火，并計算相應的火焰相關數據。