中毒事故后果模拟

一、训练目的

1.通过训练，学会使用PHAST软件对石油化工装置泄漏后可能发生的中毒事故进行分析，掌握使用PHAST软件建立相对模型，模拟分析中毒影响范围和严重程度。

2.掌握毒性物质致死概率。

二、训练内容要求

毒性气体或液体泄漏后中毒事故的模拟

三、训练仪器

本训练所用实验软件为：PHAST6.7

四、训练方法和步骤：

1.了解毒性物质泄漏中毒的原理，学习使用Vessel/pipe source 模型模拟中毒事故的方法。

2.选择Vessel/pipe source 模型

3.输入相关参数（硫化氢泄漏）

4.分别对扩散结果和毒性结果进行分析

⑴ 扩散浓度

结合硫化氢毒性阈限值，根据模拟结果进行分析，给出造成轻伤、重伤和死亡等不同中毒效果的浓度范围。

⑵致死概率

通过看图和查看毒性报告，找出不同毒性致死概率与对应的范围，对付这些区域进行分析。

五、气体泄漏扩散浓度计算

1.阈限值（TLVs）

美国政府工业卫生专家协会针对多种化学物质制定了极限剂量，称为阈限值。阈限值是空气中一种物质的浓度，其所代表的工作条件是，几乎所有的工人长期在这样的暴露条件下工作时，不会有不良的健康影响。工人只有在工作时间才会暴露于此种毒物中，即每天八小时，每周五天。

阈限值的类型和定义

2.阈限值与允许暴露浓度

美国职业安全与健康管理局制定了一套极限剂量，称为允许暴露浓度。

3.致死概率的计算

个体致死概率可通过中毒事故后果模型计算出某一事故场景在位置处产生的毒物浓度数值，然后根据概率函数法计算得到。

六、实验体会

     通过本次实验学习使用了PHAST软件，并了解了毒性物质泄漏中毒的原理及相关计算。

                    压力容器认知训练

一、训练目的及要求

   使学生了解并熟悉压力容器的分类、特点、安全管理及检测检验方法和事故原因分析。掌握KZL4—13—AII型工业锅炉，LSG立式水直管锅炉安全管理及检测检验方法。

二、设备

   KZL4—13—AII型工业锅炉，LSG立式水直管锅炉.

三、认知训练内容

1.压力容器的分类和特点。

2.掌握以上两种锅炉的安全作业规程和运行维护、主要检验项目、方法及事故控制措施。

3.选定一种压力容器，制定该容器设备安全事故的应急救援预案。

四、记录内容

1.压力容器分类：

压力容器分为一类压力容器、二类压力容器、三类压力容器。

2.压力容器特点：

（1）冲击波及其破坏作用。（2）爆破碎片的破坏作用。（3）介质伤害。（4）二次爆炸及燃烧。

3.压力容器的安全操作规程：

（1）平稳操作。（2）防止超载。

4.压力容器检验目的：

 发现在用压力容器缺陷并消除，防止压力容器爆炸事故及二次事故的发生。

5.压力容器检验内容：

 结构不连续的地方。

6.压力容器检验方法：

（1）宏观检查。（2）无损检测。（3）测厚。（4）化学成分分析等。

7.压力容器的事故类型：

 从容器发生破裂的特征分为爆炸和泄漏两类，从容器破坏程度可分为爆炸事故、重大事故、一般事故三类。

8.压力容器发生事故的控制措施：

（1）发生重大事故时应启动应急预案，保护现场，并及时报告有关领导和监察机构。（2）压力容器发生超压，超温时，要马上切断进气阀，对于反应容器停止进料，对无毒非易燃介质，要打开排空管排气，对于有毒易燃易爆介质，要打开放空管，将介质通过接管排至安全地点。（3）压力容器发生泄漏时，要马上切断进料阀及泄露处前端阀门。（4）易燃易爆介质发生泄漏时，要对周边明火进行控制，切断电源，严禁一切用电设备运行，防止火灾、爆炸事故发生。

五、实验体会

     通过本次实验，了解并熟悉了压力容器的分类、特点、安全管理及检测检验方法和事故原因分析，掌握了KZL4—13—AII型工业锅炉，LSG立式水直管锅炉安全管理及检测检验方法。在学习过程中，我们对压力容器的结构、分类等方面有了一个感性和理性的认识。

起重设备认识训练

一、训练目的及要求

使学生了解并熟悉起重设备的分类、工作级别、特点、安全管理、运行维护以及检测检验方法和事故原因分析。掌握建筑升降机、缆索起重机、塔式起重机的安全工作和运行维护、主要检验项目、方法及事故控制措施。

二、认识训练设备

建筑升降机、缆索起重机、塔式起重机。

三、认识训练内容

1.了解起重机设备的分类。

2.了解起重机设备的工作级别和特点。

3.掌握建筑升降机、缆索起重机、塔式起重机的安全作业和运行维护、主要检验项目、方法及事故控制措施。

4.选定一种起重设备，制定改起重设备安全事故的应急救援预案。

四、记录内容

1.起重设备的分类：在各种工程中所用的起重机械，根据其构造和性能的不同，一般可分为轻小型起重设备，桥式类型起重机械，臂架类型起重机三大类。
轻小型起重设备如千斤顶，葫芦和卷扬机等；
桥式起重机械如梁式起重机，龙门起重机等；
臂架类型起重机如固定回转式起重机，塔式起重机，汽车起重机，轮式、履带起重机等，在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械，也叫吊车。属于物料搬运机械

2.工作特点：（1）起重设备通常结构庞大，机构复杂，能完成起升运动、水平运动。

            （2）起重设备所吊运的重物多种多样，载荷是变化的。

            （3）起重业中常常需要多人配合，共同进行。

            （4）起重设备暴露的、活动的零部件较多，且常与吊运作业人员直接接触， 潜在许多偶发的危险因素。

3.起重设备的安全操作规程：

第一条：各种起重机应装设，标明机械性能的指示牌，并根据需要安设卷扬限制器，载荷控制器，联锁开关等装置，轨道式起重机应安置行走限位器及夹轨，使用前应检查试吊。

第二条：钢丝绳在卷筒上必须排列整齐，尾部卡牢，工作中最少保留三圈以上。

第三条：不得任意更改起重机的性能。

第四条：操作中要听从指挥人员的信号，信号不明或可能引起事故时应暂停操作。

第五条：起吊时，起重物下不得有人停留和行走。

第六条：起吊物件应拉溜绳，速度要均匀，平稳，禁止突然制动和变换方向，起吊物件，应高出障碍物0.5米以上，下落应低速轻放，防止倾倒。

4.起重设备的主要事故类型：脱绳事故、脱钩事故、断绳事故；升降设备挤伤事故、集体旋转挤伤事故；机体撞机坠落事故；触电事故；机体损坏事故、倾翻事故、断臂事故。

五、注意事项

在进行现场参观认识时应该确保设备的安全运行。

六、实验体会

 通过这次实验让我了解了起重设备的类型，操作规程并熟悉起重设备的分类、特点、运行维护以及检测检验方法和事故原因分析。掌握建筑升降机、缆索起重机、塔式起重机的安全工作和运行维护、主要检验项目、方法及事故控制措施。为以后的工作奠定了良好的知识基础与准备。

爆炸事故后果模拟

一、训练目的

1、通过训练，学会使用PHAST软件分析石油化工装置泄漏后发生蒸汽云爆炸，沸腾液体扩展蒸汽爆炸等爆炸问题，掌握使用PHAST软件建立相关模型，模拟分析爆炸冲击波差压分布和影响范围。

2、掌握蒸汽云爆炸和沸腾液体扩展蒸汽爆炸的模拟分析方法。

二、训练内容

爆炸事故的计算模拟

三、训练仪器

本训练所用实验软件为：PHAST6.7

四、训练方法和步骤

1、了解泄漏气体形成蒸汽云爆炸的原理，掌握利用Vessel/pipe source模型模拟爆炸事故的方法。

2、分别选择孔泄漏、管泄漏和灾难性破裂三种情况输入数据（见加油站数据）

3、对结果进行比较分析

（1）早期和晚期蒸汽云爆炸（VCE）后果严重度

     根据孔泄漏、管泄漏形成早晚期蒸汽云爆炸的冲击波超压及其范围，从超压最大强度、死亡区（>0.1MPa）的范围、重伤区（>0.044MPa）DE的范围以及轻伤区（>0.017MPa）范围等四个方面，对比判断两者形成早晚期蒸汽云爆炸的严重程度。

（2）沸腾液体扩展蒸汽爆炸

     选用根据孔泄漏、管泄漏形成喷射火的热辐射强度和范围，从四个方面（同上），对比判断两者形成喷射火的严重程度。

五、火灾事故的理论计算

（1）蒸汽云爆炸（TNT当量法）

蒸汽云爆炸模拟比较困难，因为需要考虑许多不确定因素。目前对蒸汽云爆炸危害性评价的方法主要有三种：TNT当量法、多能量法（Multi-Energy Method）、CFD（Computational Fluid Dynamics）法。

用TNT当量来描述蒸汽云爆炸的能量，即将参与爆炸的可燃气体所释放的能量折合为释放相同能量的TNT炸药的量，然后用有关TNT爆炸效应的实验数据预测可燃气体的爆炸效应，当量法最大的有点就是简单易行。

（2）沸腾液体扩展蒸汽爆炸（闪蒸爆炸法）

BLEVE产生的爆炸影响不仅在于内部液体的迅速汽化，还在于容器顶部气象空间内蒸汽的膨胀。这两种方式产生的爆炸与其他充气容器的爆炸都颇为相似。正因为如此计算沸腾液体扩展为蒸汽爆炸的数学模型是建立在充气容器爆炸模型的基础上的。现在被广泛采用的计算爆炸的三种方法可以简单的称之为基本方法（basic method）、精确方法（refined method）和闪蒸爆炸法（explosive flashing method）。

闪蒸就是高压的饱和液体进入比较低压的容器中后由于压力的突然减低使这些饱和液体变成一部分的容器压力下的饱和蒸汽和饱和液。在石化装置中，许多过热液体在减压时会迅速的或者爆炸式的蒸发汽化。所谓闪蒸爆炸法就是通过流体的热力学计算出其膨胀过程中贵周围空气所做的功并以此为膨胀功作为爆炸能量。

爆炸伤害分区及分区标准见下表

                表2  爆炸伤害分区及分区标准

六、思考题

试根据所学知识，分析蒸汽云爆炸和沸腾液体扩展蒸汽爆炸的危害。

蒸气云爆（VCE）：泄漏出来的介质与空气所形成的混合气体中可燃物质的浓度在爆炸极限范围内，并遇到延迟点火的情况下所导致蒸汽云爆炸。（与闪火同为延迟点火类型）

沸腾液体扩散蒸气云爆炸（BLEVE）当储罐在外部火焰的烘烤下突然破裂，使储罐内物质的压力平衡被破坏，造成介质急剧汽化，并随即被火焰点燃

时发生沸腾液体扩展蒸汽爆炸。沸腾液体扩展蒸汽爆炸可以产生三种危害后果：冲击波超压火球热辐射和抛射碎片，有时候也可能伴随延迟发生的蒸汽云爆炸或

闪火等事故灾害，其中，爆炸火球的热辐射式最主要的伤害因素。

七、实验体会

    通过本次实验对PHAST软件的学习及相关模型计算的练习，学会使用PHAST软件分析石油化工装置泄漏后发生蒸汽云爆炸，沸腾液体扩展蒸汽爆炸等爆炸问题，掌握使用PHAST软件建立相关模型，模拟分析爆炸冲击波差压分布和影响范围。

掌握蒸汽云爆炸和沸腾液体扩展蒸汽爆炸的模拟分析方法。了解了蒸汽云和沸腾液体扩展蒸汽爆炸的危害性等。

WBGT热指数训练报告

1  训练目的及要求

通过训练，熟悉作业场所WBGT热指数仪的工作原理和基本方法。

掌握WBGT热指数计算方法及对工作环境的评价。

2  测量仪器

2.1  WBGT指数测定仪，WBGT指数测量范围为21℃～49℃，可用于直接测量。

2.2  干球温度计（测量范围为10～60℃）、自然湿球温度计（测量范围为5℃～40℃）、黑球温度计（直径150mm或50mm的黑球，测量范围为20℃～120℃）。分别测量三种温度，通过下列公式计算得到WBGT指数。

室外：WBGT=湿球温度（℃）×0.7+黑球温度（℃）×0.2+干球温度（℃）×0.1

室内：WBGT=湿球温度（℃）×0.7+黑球温度（℃）×0.3

2.3辅助设备，三脚架、线缆、校正模块。

3  测量方法

3.1现场调查

①、了解每年或工期内最热月份工作环境变化幅度和规律。

②、工作场所的面积、空间、作业和休息区域划分以及隔热设施、热源分布、作业方式等一般情况，绘制简图。

③、工作流程包括生产工艺、加热温度和时间、生产方式等。

④、工作人员的数量、工作路线、在工作地点停留时间、频度及持续时间等。

3.2测量

①、测量前应按照仪器使用说明书进行校正。

②、确定湿球温度计的储水槽注入蒸馏水, 确保棉芯干净并且充分地浸湿，注意不能加自来水。

③、在开机的过程中, 如果显示的电池电压低，则应更换电池或者给电池充电。

④、测定前或者加水后, 需要10min稳定时间。

4  测点选择

4.1 测点数量

①、工作场所无生产性热源，选择3个测点，取平均值；存在生产性热源，选择3～5个测点，取平均值。

②、工作场所被隔离为不同热环境或通风环境，每个区域内设置2个测点。取平均值。

4.2 测点位置

①、测点应包括温度最高和通风最差的工作地点。

②、 劳动者工作是流动的，在流动范围内，相对固定工作地点分别进行测量，计算时间加权WBGT指数。

③、测量高度：立姿作业为1.5m高；坐姿作业为1.1m高。作业人员实际受热不均匀时，应测踝部、腹和头部。立姿作业为0.1、1.1和1.7m处；坐姿作业为0.1、0.6和1.1m。WBGT指数的平均值计算公式：

式中：WBGT：为WBGT指数平均值；

     WBGT头：为测得头部的WBGT指数；

WBGT腹：为测得腹部的WBGT指数；

WBGT踝：为测得踝部的WBGT指数；

5 测量时间

①、常年从事接触高温作业，在夏季最热季节测量；不定期接触高温作业，在工期内最热月测量；从事室外作业，在最热月晴天有太阳辐射时测量。

②、作业环境热源稳定时，每天测3次，工作开始后及结束前0.5h分别测1次，工作中测1次，取平均值。如在规定时间内停产，测定时间可提前或推后。

③、作业环境热源不稳定，生产工艺周期变化较大时，分别测量并计算时间加权平均WBGT指数。

④、测量持续时间取决于测量仪器的反应时间。

6 测量条件

①、 测量应在正常生产情况下进行。 

②、测量期间避免受到人为气流影响。

③、WBGT指数测定仪应固定在三脚架上，同时避免物体阻挡辐射热或者人为气流，测量时不要站立在靠近设备的地方。

④、环境温度超过60℃，可使用遥测方式，将主机与温度传感器分离。

7   时间加权WBGT指数计算

在热强度变化较大的工作场所，应计算时间加权平均WBGT指数，公式为：

式中：——WBGT指数时间加权均值；

——工作人员在第1，2……n个工作地点实际停留的时间；

WBGT1 、WBGT2 ……WBGTn——时间时的测量值。

8  测量记录

实验开始时：

1#   

室内温度21.4℃        室外温度21.6℃          湿度52% 

流量0.2立方米/秒     工作强度60/60/60/60

干球温度30.4℃        湿球温度18.4℃          黑球温度26.4℃

2#   

室内温度15.0℃        室外温度15.1℃          湿度56% 

流量0.2立方米/秒     工作强度60/60/60/60

干球温度18.9℃        湿球温度13.6℃          黑球温度18.5℃

3#   

室内温度20.7℃        室外温度21.1℃          湿度35% 

流量0.2立方米/秒     工作强度60/60/60/45

干球温度30.7℃        湿球温度17.8℃          黑球温度26.9℃

实验结束时：

1#   

室内温度24.0℃        室外温度24.2℃          湿度40% 

流量0.2立方米/秒     工作强度60/60/30/30

干球温度35.9℃        湿球温度19.8℃          黑球温度33.7℃

2#   

室内温度15.0℃        室外温度15.0℃          湿度58% 

流量0.2立方米/秒     工作强度60/60/60/45

干球温度18.4℃        湿球温度13.6℃          黑球温度18.4℃

3#   

室内温度22.3℃        室外温度22.5℃          湿度28% 

流量0.2立方米/秒     工作强度60/60/45/30

干球温度32.5℃        湿球温度18.7℃          黑球温度30.5℃

9.实验小结

通过本次实验的操作训练，使同学们熟悉了作业场所WBGT热指数仪的工作原理和基本方法，掌握了WBGT热指数计算方法及对工作环境的评价；此外还让同学们明白了高温作业场所应该注意的安全事项，增强了同学们的实际动手能力和课堂活跃气氛，给课程也增加了不少趣味性，调动了大家学习的积极性。

第二篇：电阻焊实验报告

电阻焊实验

一、实验目的

要求学生了解电阻焊的基本原理、周波控制方法及操作过程，焊接参数的设定。

二、实验内容

正确选择反馈方式及预压、通电、冷却、等参数的预调整及试运行，周波控制基本原理。观察时间、电流等因素对焊接成型的影响。

三、实验要求

1、所有参数预置完成后，应将开关放在实验位置试运行；

2、保持电极形状及良好的导电性；

3、分析通电时间、通电电流对成型的影响。

四、实验装置

1、电阻焊机YR-500CM2HGE                     1台

2、试件                                若干

3、砂纸、铁刷                          1把

4、防护帽                           1顶

五、实验原理

1、电阻焊定义：点焊待焊件装配成搭接接头，并被压紧在两电级之间，利用电阻热熔化母材金属，使之熔化，形成焊点的电阻焊连接方法。

2、电阻焊连接接头的形成过程：将焊件压紧在两电级之间，施加电极压力后，阻焊变压器向焊接区通过强大的焊接电流，在焊件接触面上形成的物理接触点随着通电加热的进行而逐渐扩大。塑变能与热能使接触点的原子不断激活，接触面逐渐消失。继续加热形成熔核，结合界面迅速消失。停止加热后，核心液态金属以自由能最低的熔核边界为晶核开始结晶，然后沿与散热相反方向不断以枝晶形式向中间延伸，直至生长的枝晶相互接触，获得牢固的金属键结合。

3、电阻焊的特点：

（1）优点：电阻焊时，熔核的形成，始终被塑性环包围，熔化金属与空气隔绝，冶金过程简单；加热时间短、热能量集中，故热影响区小，变形与应力也小，通常在焊后不必矫正和热处理；不需焊丝、焊条等填充金属，成本低；操作简单，易于实现机械化和自动化；生产效率高。

（2）缺点：缺乏可靠的无损检测方法；接头的抗拉强度和疲劳强度均较低；设备功率大，投入成本大，维修较困难。

4、电阻焊电源：点焊电流以交流电为主，后期主要采用直流电流，其特点为低电压，一般为1~9V，大电流，可为几千至几万安。

5、应用：主要应用于电阻焊、不同材料的点焊、钎焊、预热退火等。

6、焊接规范：

（1）预压时间

（2）通电时间及电流

（3）保持时间

六、实验步骤

1、确保上下电极平整并通水冷却；

2、正确设定焊接规范参数；

3、焊接过程，数字化，精度控制

预压：使两电极接触压实，与时间和压力有关

通电

保持

4、观察焊点成型

七、实验数据及处理

实验数据分析：

1、  焊接电流：点焊时，一般在数万安培以内。焊接电流过小，导致热源强度不足而不能形成熔核，造成未熔合或未完全熔合缺陷；反之，电流过大，使加热过于强烈，引起金属过热、喷溅、压痕过深等缺陷，接头性能下降。

2、  通电时间：只有通电时间超过某最小值时才开始出现熔核；而后随通电时间的增长，熔核快速增大；再进一步增加通电时间熔核增长变慢，渐趋恒定。如果加热时间过长，组织变差，会使接头塑性指标下降。

八、思考题

1、你所使用设备的反馈形式是电压还是电流？

答：我所用设备的反馈形式是电压反馈。

2、缓升在阻焊时主要起什么作用？

答：缓升是为了预压，使两电极接触压实。

3、阻焊除了焊接黑色金属外，还可以进行什么材料焊接？

答：阻焊除了焊接黑色金属外，还可以焊接有色金属中的铝合金和铜合金。

4、阻焊设备除可进行焊接外，还可以用于那些加工工艺？

答：还可以用于钎焊、预热退火等加工工艺。