北京创联智软科技有限公司
Beijing Intelligent United Innovation Technology Co., Ltd.

创联智软参加第十一届工业爆炸与安全防护国际会议

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      北京创联智软科技有限公司参加了20160724日至29日在大连举行的第十一届工业爆炸与安全防护国际会议(11th International Symposium on Hazards, Prevention, and Mitigation of Industrial Explosions)。并在展位展示了Fluidyn软件相关的产品,重点关注工业爆炸与安全防护相关的泄漏、扩散、火灾、爆炸等过程仿真。得到多位相关专家的关注。

在本次会议交流国际上关于气体、蒸气、液体以及粉尘与空气混合爆炸的研究进展,从爆炸过程的化学反应动力学和流体力学机理,爆炸的泄放和抑制技术,实验测试手段和数值模拟方法等几个层面探讨工业爆炸安全防护问题的研究现状以及现阶段需解决的关键问题。具体包括以下专题:

工业污染事故扩散的应急规划和应急响应fluidyn-PANEPR



  • luidyn-PANEPRfluidyn-PANACHE的子模块致力于对工业事故扩散的三维仿真。其可用于规划预期措施并解决工业事故情况下的相关问题。其可分析过程工业中由于压力或非压力容器(罐、槽、管道、阀门、连接件等)破裂及泄漏导致的意外排放及相应的燃烧、爆炸。其可用于模拟下列物理现象的瞬态效应:可压缩流动、浮力影响、大气排放相互作用、随时间变化的排放源。

  • 方法

  • 通过求解精确匹配高度复杂地形及障碍物的曲线网格上的三维Navier-Stokes计算流体动力学(CFD)方程,对气体扩散进行仿真计算。相反,目前大多数采用的是基于Gaussian的经验方法。基于三维CFD的方法可以给出更准确的安全距离。拉格朗日(Lagrangian)模型用来模拟颗粒及液滴的情形。Puff模型用于建立轨迹,同时可在需要时对测量点进行逆向追踪。

  • fluidyn-PANEPR的可压缩流体模型,可以精确模拟轻气、重气、高温气体的扩散,以及相变、蒸发、凝结等物理现象,以捕捉瞬态效应的演化过程。内嵌的两方程湍流模型可计算障碍物附近的机械湍流和热力湍流。同时,软件可以仿真复杂化学反应。

  • 应用领域:

    fluidyn-PANEPR可应用于以下事故场景:

    压力容器、管线的气体泄漏:变速率的两相(颗粒、液滴)或液体泄漏

    伴有分层现象的不同密度气体的扩散及与地面的热量交换

    多种排放源形式,如点源(烟囱)、线源、面源、体源、储罐泄漏

    与固体结构的耦合效应

    精确模拟建筑与化工单元之间的流动:曲线网格、二阶精度求解器

    基于CFD的源项计算:管线、容器泄漏

    根据阈值数据库的毒性风险分析:SEISELSELS阈值的剂量计算

    爆炸云的扩散(UVCE):蒸汽云体积、质量可燃极限(UVCE、防爆计算)

    大气排放实时监控与管理

    fluidyn开发了致力于工业园区、生活社区的决策软件平台。该平台基于气体及颗粒物在大气中的三维扩散监测,可以在短期内对其未来行为进行预测

    该平台由以下3部分组成:

    实时模拟模型(Real Time ModelRT):实时监测(现场数据采集)及源识别(排放或泄露的速率、位置)

    预测模型( Prediction ModelPS):短期预测,未来24h48h72h

    诊断模型(Diagnostic ModelDIAG):方案评价及优化传感器布置

    三维模型的精度与性能

    该平台集成了fluidyn-PANACHE的所有特性,能够考虑地形、障碍物和建筑物、植被等对扩散的影响,能够考虑太阳辐射及环境大气条件的影响。

    由于集成了快速、高效的数值技术,该工具能够模拟完整风玫瑰(Wind Rose)的扩散情形,以提供精确的局部气象条件及排放源与传感器间的空气流动模式。

    源识别及传感器网络优化

    针对意外排放,该平台能够提供泄漏位置及排放速率信息,当毒性阈值(TLV)超标时,为现场应急服务提供技术支持。

    在正常操作条件下,其提供了连续排放的瞬时值。根据传感器数据的源识别模块也可用来优化现有的传感器网络布置。

    自动接口及基于GIS的输出

    针对长期排放的影响评价,输出为GIS格式的场内外仿真结果可提供给决策者(在工艺规划、维护中采取纠偏措施)及第三方(公众及政府)。该平台集成了自动、半自动的操作接口,可读入场内(气象杆、传感器)及场外(气象及气象预报)的外部数据。

    参考案例: SIAAPSYPROS系统)、道达尔E&P、威立雅、DGA

    受限及部分受限空间中的爆燃/爆轰仿真

    fluidyn-VENTEX是专门用于三维受限或部分受限空间爆炸、爆燃和爆轰的仿真软件。

    fluidyn-VENTEX 能够帮助建筑师和工程师在设计阶段优化泄漏传感器网络和解决设备定位问题。还可被规划师、救援人员、消防员用于应急管理。

    作为fluidyn 软件家族成员,fluidyn-VENTEX 能够与其他 fluidyn 模块无缝耦合进行室内或室外气体扩散模拟,以及支持对爆炸引起热和压力载荷结构完整性的结构瞬态应力分析

    功能

    爆燃算法

    爆轰算法

    固体推进剂爆炸

    气体和液体爆炸

    氢气爆燃/爆轰

    压力和燃烧波在各向异性环境中的传播

    对障碍物精确或等效的模拟:设备,管线

    通过显式求解器对结构完整性安全时间的评估

    实时气体泄漏源的定位

    爆炸意外几率的评估

    应用

    敏感目标预期超压的评估

    缓解措施功效的评估

    支撑结构由于压力和热瞬态载荷的响应

    多米诺效应和二次爆炸评估

    自燃

    技术优势

    通过集成CAD内置的图元快速进行模型准备

    多种不同格式的CAD导入(PDMS, IGES, DXF, STEP, etc.)

    通过缺省假设完善丢失数据

    缺省或用户选择的网格优化

    精确管线、障碍物轮廓的非结构化嵌套网格

    结果投影到CAD模型以快速进行设计分析和更改

    通过显式或半隐式瞬态有限体积求解器的爆炸

    有限元求解器进行结构应力分析

    内置的经过预先验证参数的爆燃/爆轰模型

    适合不同爆炸类型的多种模型: BML, JWL, etc.

    通过图形放置设备——防爆墙,洒水装置

    材料属性库超过400种固体、液体和气体

    要求

    WindowsLinux OS并行求解器

    数据准备及结果在固定或手持设备上

    交互图形界面构建几何模型

    批处理及实时支持模式

    设备库: 风机,通风装置,洒水装置,等等

    在线获得探测器和传感器数据

    通过优化算法图形测试设计变量

    耦合

    作为fluidyn 软件家族成员, fluidynVENTEX 会从其他fluidyn–模块特征中受益:

    fluidynVENTCLIM,通风和室内空气循环

    fluidynPANACHE,可燃气体蒸发和传播

    fluidynREALTI对流动和喷射扩散的实时仿真

    fluidynESR进行详细结构应力分析

    所有Fluidyn 软件求解器都在持续开发和系统验证中。

    软件自从1994年在核工业和国防应用的大量应用后经过持续优化和使用

    Fluidyn 是唯一可获得的提供有限体积和有限元强耦合,并支持对复杂应用进行风险分析经验模型的软件

    受限空间中的火灾fluidyn-VENTFIRE

    fluidyn-VENTFIRE是专业受限和半受限空间三维火灾模拟软件

    fluidyn-VENTFIRE设计给建筑师和工程师及应急管理的应急规划师、救援人员、消防员使用的。

    做为Fluidyn家族成员, fluidyn-VENTFIRE fluidyn其他模块集成用于围绕建筑的大气实时流动,以及任何瞬态气体或固体爆炸和热通量结构完整性的仿真。

    功能

    池火灾

    喷射火灾

    固体火灾

    烟气扩散

    火灾受限或部分受限空间中的传播

    火灾传播的实时评估

    结构阻抗及变形

    从传感器读数实时确定火灾源的定位

    火灾事故的评价


    应用

    停车场,写字楼

    仓库,海洋平台及工业单元

    铁轨,公路隧道,矿山,地道

    逃生通道

    传感器网络布局优化

    加入实时应急系统的补充

    减缓措施的评价

    建筑和结构完整性后果评价

    事故评价确定可能的火灾原因

    技术优势

    通过集成CAD内置图元数据输入快速进行模型准备

    自动或手动网格划分

    从众多格式(PDMSIGESDXFSTEP,等)进行CAD导入

    结果映射到CAD模型上以便快速进行设计更改

    通过反向求解器优化探测器网络

    通过快速拉格朗日求解器实时进行火源检测

    通过半隐式瞬态有限体积方法进行火灾传播计算

    通过有限元求解器计算结构抗力

    对缺失数据通过缺省假设进行前处理

    池或喷射火灾通过内置恰当参数的模拟

    通过缺省优化网格划分,如果需要也可以人工控制

    多种不同火灾模型:BML, EDC, EBU, 等等

    缓解措施-防火墙,洒水装置等可以在图形上进行放置

    材料属性库有400多种固体,液体和气体

    需求

    WindowsLinux操作系统

    并行求解器

    建筑

    批处理及实时支持模式

    装备库:鼓风机,通风装置,洒水装置,等

    在线实时连接探测器和传感器

    前处理和结果可视化可以在手持设备进行

    设计变量可以通过优化算法进行图形测试

    耦合

    做为fluidynMP软件的一个模块, fluidynVENTFIRE可以包括其他Fluidyn模块的特征:

    实时更新围绕建筑的大气流动条件, fluidynREALTI

    通过光线跟踪固体角的固体火焰辐射,fluidynPANFIRE

    通风和室内空气循环, fluidynVENTCLIM

    外部空气流动和烟气传播,通过fluidynPANACHE

    所有 fluidynMP 软件求解器都是在持续进行开发和验证的

    自从1994年软件不断经过优化和使用,在核工业和国防有很多复杂应用。

    fluidynMP仍然是唯一的软件,工业上可以使用的有限元和有限体积强耦合进行复杂应用的软件。



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