[发明专利]一种可燃工质逆循环系统的综合型安全评价方法

说明书

本发明公开了一种可燃工质逆循环系统的综合型安全评价方法，包括以下步骤：利用故障树分析法确定循环系统工质泄漏的概率，得到逆循环系统工质泄漏的关键节点；利用模拟软件，建立逆循环系统工质泄漏模型，确定逆循环系统工质泄漏后的空间浓度场分布规律；确定逆循环可燃工质在不同工况下的基础燃爆特性参数；确定逆循环系统环境的点火源，得到逆循环系统工质泄漏燃爆引发的潜在危险域；结合微观分子学、物理化学和化学链式反应原理，确定逆循环系统可燃工质在其潜在危险域发生燃爆事故后的毒气效应；进行综合评价，提出全面的安全使用准则和风险防范措施。整套分析评价方法贴近工程项目的本质过程，达到了全面科学严谨地进行综合分析评价的目的。

技术领域

本发明涉及热力循环技术领域，具体涉及可燃工质逆循环系统在生命周期内的安全评价方法。

背景技术

近年来，全球能源环境形势日趋紧迫，由温室效应引起的全球变暖问题日益突出。世界各国及组织纷纷出台法规，控制温室气体的排放。其中具有代表性是是2016年10月15日全球超过170个国家达成的以“逐步减少氢氟碳化合物”为中心思想的《蒙特利尔议定书》基加利修正案，明确了各国淘汰高温室效应HFCs的时间表。至此目前广泛使用的各类高温室效应逆循环系统工质被纳入淘汰行列。

当前潜在的及推广的逆循环系统环保型工质主要有自然工质(CO₂、NH₃、碳氢类化合物)和不饱和烯烃。值得注意的是，这些替代工质大都具有一定的可燃性，甚至属于易燃易爆气体。例如：R290、R600a、R1234yf等可燃工质已被逐步推广使用。采用上述可燃环保型工质的逆循环系统一旦产生泄漏，极有可能发生燃烧乃至爆炸，引起严重的财产损失和人员伤害。

近几年，国内外发生多起由于逆循环系统可燃工质泄漏燃爆引起的重大伤亡事故：2013年吉林宝源丰公司和上海翁牌公司接连发生的两起重大冷库工质泄漏燃爆事故，分别造成121死76伤和15死25伤；2017年6月法国伦敦一所公寓由于冰箱工质泄漏引起大火，造成79死多伤；2016年12月美国奥克兰仓库同样由冰箱工质泄漏引起火灾，造成36死多伤；韩国利川市冷冻物流中心曾发生工质燃爆火灾事故，造成40死10伤。可知，由于人们对可燃工质逆循环系统使用风险的认识不足，无法诠释这些事故引发的根本源由，导致有效对策和预警防范的科学依据严重缺失。故而，目前亟需开展可燃工质逆循环系统的综合型安全评价，为可燃工质逆循环系统的安全使用提供评估方法，实现逆循环系统的安全、高效和长期运行。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种可燃工质逆循环系统的综合型安全评价方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种可燃工质逆循环系统的综合型安全评价方法，包括以下步骤：

1)利用故障树分析法确定循环系统工质泄漏的概率，得到逆循环系统工质泄漏的关键节点；

2)结合工程热力学和流体力学，利用模拟软件，建立逆循环系统工质泄漏模型，确定逆循环系统工质泄漏后的空间浓度场分布规律；

3)结合燃烧学原理，参照已有可燃工质燃爆特性参数数据，确定逆循环可燃工质在不同工况下的基础燃爆特性参数；

4)综合上述逆循环系统工质泄漏浓度场分布和可燃工质燃爆特性参数，确定逆循环系统环境的点火源，得到逆循环系统工质泄漏燃爆引发的潜在危险域；

5)结合微观分子学、物理化学和化学链式反应原理，确定逆循环系统可燃工质在其潜在危险域发生燃爆事故后的毒气效应；

6)基于上述步骤1)的风险识别、步骤2)和步骤3)的风险分析、步骤4)和步骤5)的风险评价结果，进行综合评价，提出全面的安全使用准则和风险防范措施。