气体扩散爆炸专业模拟软件(Flacs)

T:+86 21 3429 3331 F:+86 21 3429 3321 Add: 8 Floor No.3 Building No.555 Dongchuan Rd, Minhang District Shanghai P.R.C 200241 上海市闵行区东川路555号紫竹科学园3号楼8楼 Beijing T:+86 10 6588 8182 F:+86 10 6588 6812 Add: A2102,Full Link Plaza No.18 Chaoyangmenwai Ave.Beijing P.R.C 100020 北京朝阳门外大街18号丰联广场A座2102 Chengdu T:+86 28 8618 0206 F:+86 28 8667 5837 Add: RM905A,Unit A,Times Plaza,No.2 Zongfu Rd,Chengdu 610016 成都市总府路2号时代广场A座905A Guangzhou T:+86 20 3956 0899 F:+86 20 3956 0899 Add: RM 1204, Tianhe Business&Trade Mansion, No.11 Meilin Rd , Guangzhou P.R.C 510655 广州市天河区美林街11号1204室 气体扩散 爆炸专业模拟软件 FLACS 国内外气体爆炸事故频繁发生，造成了非常严重的人员伤亡和财产损失。这些重大事故大都是由于管理不当、 人为疏忽或设备失常所导致。在近30年来石化产业最重大的100起事故之中，根据事故的起因来划分，设备故障及 人为操作不当分别占第一、二位；而根据事故的种类来划分，气体泄漏造成的爆炸与火灾分别占第一、二位。 为了工程的安全及减少气体爆炸的风险，达到保护人员安全及降低财产损失的目的，企业内部必须要建立一套 相关的危害辨识、评估及控制策略，来面对国内和世界上越来越强的竞争趋势并降低内部成本。 气体泄漏、爆炸、粉尘爆炸的安全评估和定量风险分析正日益受到越来越多的重视。在海洋平台、岸上石油化 工厂、煤矿等设施中的爆炸以及在城市、工厂、民房等设施中的有毒/可燃气体泄漏和扩散的安全评估和分析越来 越需要更加专业和精确的解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。采用传统的事故后果预测 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 的用户们已经开始寻求更加精确的爆炸安全咨询 方案和后果预测工具。 由于流体运动本身具有三维性、瞬时性及非线性等性质，因此其物理现象非常复杂。传统的半经验模型无法解 析复杂环境状况下局部区域的流体运动与扩散现象，预测爆炸后果通常会存在较大的偏差，原因在于： 1，对不同事故场景的适应性有限； 2，不能表现爆炸发生场所的几何结构不对称性； 3，不能表现爆炸事故的不对称性； 4，对气体爆炸强度的表现力有限等。 以上问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，采用更为精确的计算流体力学（CFD）工具——FLACS都能够比较完美地解决。 使用FLACS软件工具可以基于真实、复杂几何场景评估假定释放的可燃气体、粉尘的扩散以及潜在的后续爆炸 情况的后果，以便确定作用在研究对象上的设计爆炸载荷。FLACS模拟爆炸的结果有助于： 1，基于真实的通风情况和泄漏情况的爆炸后果研究； 2，推断爆炸风险，作为质量可靠性保证； 3，最优化防爆安全设计； 4，检验现有的防爆设施，等等。 使用FLACS软件工具，通过CFD技术精确模拟爆炸后果已被国外多数产业界所接受，应用于定量风险评估 （Quantitative Risk Assessment）、事故调查及预防/应变 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 的研究等，这种采用CFD技术三维动态模拟危害后果 的模式将是未来风险评估的发展趋势。 气体爆炸 1 2 T-Solution公司是专注于为客户提供研发技术解决方案的高新技术企业，总部设 在上海，北京、成都、广州均设有办事处。公司拥有自己的软件开发团队,同时具有 多家高校科研院所技术支持中心,可以为企业实施开发专用界面、固化流程、建立企 业信息门户、集成自主产权软件等工作。公司将以最先进的技术、最完整的方案、 最本地化的服务，为中国研发企业提高自主研发能力，实现国家提出的创新要求贡 献自己的能力。凭借近10年的国内CAE客户服务经验，我们正在为国内研发企业提 供研发流程优化再造、研发数据传递及管理、产品可靠性提升及主模型创建等一系 列研发技术集成服务，同时也为企业提供基于虚拟产品研发（VPD）过程中出现的 电磁、流体、结构仿真设计等方面的行业咨询方案。 我们以“建立具有核心竞争 优势的持续提高产品研发环境的平台，以降低成本,提高产品性能,加速产品上市时 间”为公司目标；以“高效团队、平等尊重、分享包容”作为企业文化，立志为国 内研发领域的系统集成做出贡献。 关于T-solution公司 About T-solution FLACS是GexCon(CMR/CMI)公司自1980年基于CFD技术开发的用于模拟复杂生产区域通风、气体扩散、气体爆 炸和冲击波的的软件包。FLACS的第一个版本是1986年发布的，已成为世界气体爆炸模拟的领导者。得益于强大的 开发团队，良好的实验设施和条件，赞助公司和大量咨询用户。友好的界面，特制的用户环境，易于使用，能够导 入并表现复杂几何，良好的物理子模型使得FLACS成为一个强大的模拟工具。FLACS用于量化和管理海上石油工业 和陆上化学工业爆炸风险，还可用于气体爆炸或炸药的其他方面如通风、气体扩散和压力波传播。新的版本还包括 液池的发展、氯气的泄漏、悬浮颗粒和灰尘的扩散和爆炸以及火灾的模拟。 FLACS的开发是在十个国际石油和天然气公司的全面合作、支持和、指导和资助下完成的：BP, Conoco, Elf, Exxon, Gasunie, Gaz de France, Mobil, Norsk Hydro, Phillips, Statoil和三个立法体，Health & Safety Executive, Norwegian Petroleum Directorate和BMFT (德国)。他们意识到需要有一个工具能够让他们设计加工区域和海上平台， 以使其气体爆炸的风险降至最小。气体安全筹划指导委员会经过16年的开发确保了程序与实际需求兼容。 该程序已经用于世界超过300个平台和加工区域的设计和爆炸风险控制。在北海, BP, Mobil, Norsk Hydro和 Statoil使用这个软件来设计新平台并评估已有的装置。FLACS已经用于Piper Alpha和 West Vanguard等海上事故的公 共调查并评估荷兰Beek陆上加工厂、美国BP石化厂等的蒸汽云团爆炸事故。 FLACS 3 FLACS 的主要客户 FLACS的客户覆盖了几乎所有能源、石化工业的著名企业，以下列举了一部分重要的500强客户。 石化公司： 天然气/气体安全: 咨询公司: 船舶/核工业/重工业: 4 FLACS 应用领域 陆上的过程工业 海洋工程 城市安全 事故调查 优化分类布置 确定最差情况场景 控制室设计和位置 重大事故的范围及程度 示范当前爆炸安全措施 灾难规划 当前爆炸安全措施的文件 事故后的调查 建立爆炸设计载荷 在设计中优化布置 现有设计的验证 风险降低措施的量化 概率评估 示范性能 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 计算管路的阻力 楼房、厂房、机场、地铁系统、隧道的爆炸模拟 有害气体泄漏、扩散 都市生活气体排放 重大事故的范围及程度 验证当前安全措施 事故后的调查 事故原因调查 潜在事故危险辨识 事故反推 责任认定 FLACS 的物理模型 FLACS是一个用有限体积法在三维笛卡尔网格下求解可压N-S方程的CFD软件。 FLACS使用标准的k-ε湍流模型，并采用了一些重要的修正。 FLACS采用一个描述火焰发展的模型实现对燃烧和爆炸的建模，研究局部反应随浓度、温度、压力、湍流等参数的变化。 对复杂几何形状的准确描述以及将几何形状和流动、 湍流和火焰相结合是建模的关键因素之一，也是 FLACS的一个重要优势。 采用分布式多孔结构的思想(distributed porosity concept)表现几何形状是FLACS相比其他CFD工具的重要 优势之一。 将小于网格尺度的火焰用亚格子模型来表现，这对 于研究火焰和小于网格尺寸的物体之间的相互作用是很 重要的。 FLACS程序能够研究复杂结构的通风情况，定义泄 漏源的种类，气体泄漏到复杂结构的扩散过程，和点燃 这样一个真实云团，在更真实场景下研究爆炸过程。 因此，这个特点使得FLACS可以研究风向、风速、泄漏 尺寸、泄漏方向、点火位置和点火时间等因素对爆炸特 性的影响。 5 6 FLACS 的功能 爆炸模拟 扩散模拟 爆炸减灾 任何点火位置 可变云团尺寸 烃类气体(例如甲烷，乙烷，丙烷，丁烷及其混合) 变化的气体浓度 通风板，重量，张开模式，张开压力 顺从壁面：失效模式 喷水影响：喷嘴类型，流量，位置 任何类型的百页窗壁面，叶片角，有效张开 预测爆炸发生外区域的冲击波强度 惰性气体CO2, N2, 及变化O2 浓度的影响 气体释放的模拟 泄漏源位置，尺寸和方向。 强迫和自然通风条件 气体探测器位置的浓度分布 喷射排放/扩散排放 真实场景设计：扩散过程中任意时间或位置的点燃 栅栏、通风孔等 优化设备布局 减压面板设置 水喷淋 o 覆盖的区域 o 喷嘴类型 o 水压 惰性气体 等等 FLACS 的功能 通风模拟 定量爆炸风险评估 外部风场的模拟 强迫/HVAC通风的模拟 百页窗阻力系数 在变化的外部风场条件下 空气改变速率 织网和其他障碍的影响 单元和通过百页窗的流速 由于FLACS可以精确模拟复杂几何区 域的通风、气体泄漏、扩散和爆炸的过 程，并可模拟爆炸减灾的措施，因此可 以将统计的天气数据、通风条件、泄漏 频率、点火概率和爆炸减灾的措施等整 合到定量风险评估的流程中，进行精确 的FLACS定量爆炸风险评估。在这方面 GexCon公司具有多年的行业经验，并备 有强大、丰富的数据库，使得FLACS定量 爆炸风险评估具有世界领先的准确度、 完善度和应用价值。 Sim Sim Explosion Risk Sim Leak data Mitigation measures 点火强度 爆炸概率 Weather Input 详细的 几何形状 metry 通风条件 扩散模拟 爆炸风险 泄漏数据 缓解方法 爆炸载荷 天气数据 输入数据 模型 爆炸模拟 通风模拟 7 8 GexCon大尺寸爆炸实验－FLACS 模拟和实验结果对比 同时，GexCon公司 提供实验场地和实验手 段，可根据客户的要求 定制实验方案，为客户 提供实验服务。 实验手段和验证 Burro Series 40m3 LNG溢出－ FLACS模拟（左）和实验结果 （右）对比 HySafe INERIS 6基准实验－ FLACS模拟和实验结果对比 GexCon氢气爆炸实验－超压测 量结果（左）和FLACS模拟结果 （右）对比 HYCOM项目火焰位置－时间曲 线，实验（左）和FLACS模拟 （右）对比 0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.2 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 Time (s) H 2 c on ce nt ra tio n Experiment Simulations 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 Time (s) H 2 c on ce nt ra tio n Experiment Simulations 开发FLACS的一个主要特点是对程序通过在GexCon和CMRs自己的实验场地和其他文献或交换协议的实验的充分验 证。GexCon在测试场地进行过2000多个真实和理想测试结构的实验用于FLACS的开发和验证。GexCon忠于实验结果，利 用所有可能的爆炸实验来不断改进和验证FLACS，特别是FLACS对大尺寸实验的验证，以保证FLACS计算结果的精度。 9 10 FLACS 各模块介绍 FLACS-EXPLO提供定义充满高性能炸药，并模拟给定场景 下压力波。可用于建筑物如楼房、机场、地铁系统、隧道 的爆炸模拟。 功能包括： 手工定义几何或从CAD系统导入 不同类型的爆炸 装填位置和重量的定义 能够定义带有惯性的顺从壁面 高效计算的多块选项 无反射边界条件 大量输出时间历程和二维三维图形 更多 FLACS-ENERGY是专门用于应对充油的高压设备如变压器 和开关相关挑战的爆炸评估工具。 功能包括: CAD几何导入 快速前处理，合理的模拟时间 石油或油雾裂化产生可变的气体量 能够定义装油设备的泄漏 从泄漏的可燃扩散 扩散点燃或预定义气体云团 不同区域和壁面（平均的）压力曲线 不同变量的二维和三维场图示 (火焰和最大压力) 后处理器自动产生mpg动画 扩散和爆炸的大量验证 等等 FLACS-DISPERSION是FLACS模拟器在扩散和通风方面功能的子集，但去掉了爆炸功能。由于能够通过分布多孔概念 表现具体的几何，扩散功能FLACS的扩散功能被证明特别强大，用于计算加工区的释放现象，尤其是目标和管路密度 较大的情况。FLACS对在GexCon进行的大尺度实际排放的实验已被广泛验证，包括在Spadeadam2600立方米的半约束 海上模型的全尺度实验。 因为FLACS是专业的爆炸模拟器，扩散模块十分适于计算爆炸云团的尺寸并用于爆炸风险评估。最近做了一些工作能 够模拟陆上有毒排放场景，表明地形和湍流风的轮廓也是重要的。浮尘的排放和扩散模型正在进行开发，可以作为 补充选项进行增加。 功能包括: 从CAD导入几何 多种气体（多于10种＋用户定义）及上述的混合 带有风况的风边界条件 水喷淋对扩散的影响 高效的前处理，合理的模拟时间 气体云团的输出以进行爆炸计算 (FLACS) 估计瞬态点燃可能性和云团尺寸的数据 局部气体浓度和累积云团的估计 二维和三维不同变量的场图 后处理器自动产生mpg动画 大量验证(Phase 3B, Dispersion JIP, GSP, Licorefla, SMEDIS) 等等 FLACS-FIRE是FLACS v9.0中的新模块，专门用于火灾的模拟。其功能将继续被完善。 基于涵盖可燃气体泄漏事件树中更多事故场景的目的，GexCon开发了专门模拟火灾的模块FLACS-FIRE。和爆炸事故相 比，火灾具有非预混、近乎固定、持续时间长、损失主要由热量造成等特点。 燃烧模型 烟灰模型 可模拟三维火焰面 考虑外部风场影响的水平 /竖直喷射火焰 考虑外部风场的液池火焰 受限制火焰 闪火 修改的温度场计算程序 同时考虑传导、对流、辐射的墙面温度、热量计算 等等 11 12 FLACS-GASEX 是FLACS模拟器爆炸功能的子集，但去 掉了通风和扩散功能。适用于海上装置、陆上设备、厂 房、民房、生产设备、排气系统、隧道内的爆炸模拟。 功能包括： 用途： CAD几何导入 导入扩散的气体云团 (FLACS 和其他一些CFD程序) 良好验证的CFD-爆炸模拟器 高效的前处理和模拟时间 多种气体(10种以上＋用户定义) 及其混合 燃料贫乏，理想配比及富余与空气的混合, 水淹和惰性气体稀释的影响 空气中氧含量增加的影响 非标准温度和初始压力 初始湍流 保险片、 减压面板和简化壁面失效 冲击波传播(多块概念/无反射边界条件) 局部压力和平均壁面压力（及其他变量） 不同变量的二维和三维场图示 后处理器自动产生mpg动画 等等更多 海上装置（天然气混合物） 陆上设备(天然气，乙烯/丙烯，氢/合成煤气) 厂房爆炸 民房爆炸(天然气，丙烷，丁烷，一氧化碳) 生产设备/排气系统内爆炸 隧道爆炸 FLACS 各模块介绍 手动几何定义或从CAD导入 高效前处理，合理的模拟时间 氢占主导导致泄漏的混合扩散 爆炸扩散或预定义气体云团 不同位置和壁面（平均）的压力曲线 能够表现毁坏壁面的带惯性的减压面板 多种变量（火焰和最大压力）的二维和三维场图 自动在后处理器生成mpg格式影片 等等 从标准实验的输入 输出的诸多选项，包括二维和三维图 存储罐中释放的粉尘在空气中的扩散 湍流或冲击波引起的粉尘的扩散 强点火源(例如化学点火器) 通过内压触发通风面板 等等 增强的处理流体和颗粒作用的模型 改进的几何创建和网格生成方法 粉尘层的扩散和粉尘云的沉淀 快速作用阀通过传感器点的值来触发 等等 FLACS-HYDROGEN在氢扩散和爆炸方面或气体混合中 氢占主导的情况与全FLACS有相同的功能。这个版本的 FLACS用于氢作为能源载 体相关的风险评估，适 用于核电站，化工厂， 合成煤气（气体到液体 的过程）和微处理器工 厂。 用FLACS-HYDROGEN可以模拟和评估给定场景下可燃气 体泄漏的范围，从而进一步评估可燃气云可能带来的危 险程度。FLACS自从1990年一直能够模拟氢爆炸。最近 一些年进行了很多氢爆炸利用FLACS验证的研究项目。 DESC是基于FLACS技术的粉尘爆炸模拟器。 DESC是由11个参与者由欧共体赞助的联盟开发的。 当前功能: 计划的功能： 功能包括： 13 14