随着我国经济社会持续快速发展,石化能源的需求多样性与城市规划的空间局限性,促使了加油加气共建站的产生和迅速发展。而两类物质物化性质、数量、工艺等特点,导致一旦共建站发生泄漏爆炸,后果不堪设想。本课题选取典型加油加气共建站作为研究对象,引入情景构建的思想,将整个的共建站事故进展分为3个场景,分别针对汽油管道泄漏事故采用工业事故风险评估方法(ARAMIS)研究,针对下水道汽油蒸汽云的链式爆炸事故采用CFD软件模拟模拟,针对天然气泄漏以及爆炸采用ALOHA软件模拟。并得出以下结论:(1)基于140例加油站事故案例研究和建立以汽油管道泄漏为关键事件的蝴蝶结,用事故树来确定关键事件的发生概率,用事件树来分析关键事件的风险灾难后果水平,两者结合形成关键事件本身的风险严重度;引入受体脆弱性分析,充分评价人员、建筑、环境的脆弱性,最终得到汽油管道泄漏的风险值为9.8×10-5,查阅ALARP法则,该事故风险处于可接受临界范围。(2)利用ALOHA软件和有界高斯连续扩散模型研究有源天然气泄漏事故的影响范围。设定在20MPa压强、泄漏孔径为1cm等因素的场景下,天然气浓度阈值为6 500ppm(PAC-1)的最远逸散距离为52m,23 000ppm(PAC-2)的距离为27m,400 000ppm(PAC-3)的距离为21m,天然气10%爆炸下限(LEL)的最远逸散距离为272m,60%LEL的距离为108m。通过对照分析软件模拟法和公式计算法在近源端和远源端的浓度差异的原因,得出ALOHA软件在模拟泄漏事故风险场的准确性。(3)利用CFD软件模拟狭长受限空间汽油蒸汽爆炸的事故模拟。本文假设有少量汽油泄漏到加油站的下水道,且下水道处于垃圾阻塞状态,汽油长时间的挥发,约有36.94ml的液态汽油挥发成为汽油蒸汽,并与空气混合形成达到爆炸极限的蒸汽云团。因为偶然的点火源,引起蒸汽云团的爆炸,产生约0.13bar的超压和2 214K的高温。产生的高温和超压导致汽油容器破裂和液态汽油的迅速蒸发,大约有3.694l液态汽油挥发形成蒸汽云团,再一次在低洼处形成更大的蒸汽云团。爆炸持续时间不到0.2s,但是爆炸引起的冲击波,特别是处于受限状态的冲击波影响直径达到35m,而且超压极值达到7.38bar。依照建筑物和人体承受超压的等级划分影响范围,结合TNO多能模型对照分析软件模拟的场景和结果,指出软件模拟的超压略高于公式计算的结果的原因是软件模型充份考虑了阻塞物和受限空间对超压有正反馈的作用。(4)文章最后提出了“P型流程图”来指导应急指挥的策略,从应急处置的另一个方面——组织和决策的角度对事故的应急处置提出了展望。本文通过探索研究油气泄漏的扩散、爆炸、蒸汽云等模型,建立已知油气泄漏量及其他影响因素的影响场,反过来指导发生类似事件时如何确定疏散人群、疏散线路等应急处置措施和预防油品泄漏事故的,在保证人民生命财产安全的前提下,尽可能地减少事故对正常社会生活的影响,降低直至避免小事件扩大和次生灾害的发生,并为事后迅速恢复重建奠定基础。