CN106202818A - 涉流体部件危险工况定量仿真、危险性分析方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种涉流体部件危险工况定量仿真方法、一种涉流体部件的危险性分析方法、一种涉流体部件危险工况定量仿真装置和一种涉流体部件的危险性分析装置,通过本发明的方案,在利用针对涉流体部件的危险及风险评估方法的基础上,增加了对目标工况的定量仿真过程,实现了在定性分析的基础上,定量掌握涉流体部件的潜在危险工况的后果,使安全措施制定更具针对性,与现有技术相比,不仅提高了系统安全性评价的全面性与准确性,保障了安全生产,而且有针对性的定量仿真减少了复杂部件的安全仿真分析的工作量。

Description

涉流体部件危险工况定量仿真、危险性分析方法及装置
技术领域
本发明涉及安全性分析领域,具体涉及一种涉流体部件危险工况定量仿真方法、一种涉流体部件的危险性分析方法、一种涉流体部件危险工况定量仿真装置和一种涉流体部件的危险性分析装置。
背景技术
危险性分析也称为危险性评价或风险评价,是指综合运用安全工程方法,对系统组成部件的安全性进行度量和预测,通过对组成部件存在的危险性或不安全因素进行辨识和分析,确认组成部件发生危险的可能性及其严重程度,对该组成部件的安全性给予正确的评价,并相应地提出消除不安全因素和危险的具体对策措施。通过全面系统的、有目的、有计划地实施这些措施,从而达到安全管理标准化、规范化,以提高安全生产水平,超前控制事故的发生。
目前,现有的涉流体部件的危险性分析方法主要有安全检查表法、专家评议法以及预先危险分析法等定性分析方法,在实际应用中可以多种分析方法综合运用,比如,在化工生产系统中,现有的针对涉流体部件的危险性分析方法,可以综合采用HAZOP(危险与可操作性)、RBI(基于风险的检测技术)、LEC(对具有潜在危险性作业环境中的危险源进行半定量的安全评价方法)进行分析和关联,以达到正确评价涉流体部件的危险性的目的。但是,上述危险性分析方法需要对涉流体部件的各种潜在危险进行逐一分析,工作量较大,并且评价结果仅仅停留在半定量的分析范围,评价结果不够准确。对于越来越集中的工业生产来说,现有的针对涉流体部件的危险性分析方法已经无法满足安全生产的需要。
因此,如何提高对涉流体部件的危险性分析的准确度,进而提升生产安全性,成为一个亟待解决的问题。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于现有技术中的针对涉流体部件的危险性分析方法过程繁琐、准确度低。
有鉴于此,根据第一方面,本发明实施例提供了一种涉流体部件危险工况定量仿真方法,包括:对包括所述涉流体部件的涉流体系统进行建模,以获得所述涉流体系统的目标模型;对所述目标模型进行量化分割,以获得多个计量域;根据所述涉流体部件的目标工况获取所述目标模型的多个模型参数和多个初始条件,每一个所述模型参数对应一个所述初始条件;分别根据所述初始条件计算出对应的所述模型参数历经预设时长后在每一个所述计量域内的分布结果。
优先地,所述模型参数包括:模型内温度、模型内气压、目标流体的浓度、目标流体的流速、目标流体的流向、目标流体的质量以及目标流体的体积中的至少一个。
优先地,在所述分别根据所述初始条件计算出对应的所述模型参数历经预设时长后在每一个所述计量域内的分布结果之后,还包括:将所述分布结果显示在所述目标模型内。
根据第二方面,本发明实施例提供了一种涉流体部件的危险性分析方法,包括:对涉流体部件的危险工况进行筛选,以筛选出需要进行定量仿真的所述涉流体部件的目标工况;利用本发明的第一方面所述的涉流体部件的定量仿真方法,对需要进行定量仿真的所述目标工况进行定量仿真,以获得所述目标工况的分布结果。
优先地,所述对涉流体部件的危险工况进行筛选,包括:分析所述涉流体部件的多种潜在危险工况以及每一种潜在危险工况的危险程度;根据所述危险程度从多个所述潜在危险工况中筛选出需要进行定量仿真的目标工况。
优先地,在所述对需要进行定量仿真的所述目标工况进行定量仿真,以获得所述目标工况的分布结果之后,还包括:将所述分布结果与预设分布标准进行对比,以获得所述目标工况的事件后果;根据所述事件后果制定针对所述目标工况的第一安全处理措施。
优先地,为不需要进行定量仿真的每一种所述潜在危险工况制定第二安全处理措施。
根据第三方面,本发明实施例提供了一种涉流体部件危险工况定量仿真装置,包括:建模模块,用于对包括所述涉流体部件的涉流体系统进行建模,以获得所述涉流体系统的目标模型;量化模块,用于对所述目标模型进行量化分割,以获得多个计量域;获取模块,用于根据所述涉流体部件的目标工况获取所述目标模型的多个模型参数和多个初始条件,每一个所述模型参数对应一个所述初始条件;计算模块,用于分别根据所述初始条件计算出对应的所述模型参数历经预设时长后在每一个所述计量域内的分布结果。
优先地,所述模型参数包括:模型内温度、模型内气压、目标流体的浓度、目标流体的流速、目标流体的流向、目标流体的质量以及目标流体的体积中的至少一个。
优先地,还包括:显示模块,用于在所述分别根据所述初始条件计算出对应的所述模型参数历经预设时长后,在每一个所述计量域内的分布结果之后,将所述分布结果显示在所述目标模型内。
根据第四方面,本发明实施例提供了一种涉流体部件的危险性分析装置,包括:筛选模块,用于对涉流体部件的危险工况进行筛选,以筛选出需要进行定量仿真的所述涉流体部件的目标工况;仿真模块,用于利用本发明的第一方面所述的涉流体部件的定量仿真方法,对需要进行定量仿真的所述目标工况进行定量仿真,以获得所述目标工况的分布结果。
优先地,所述筛选模块包括:分析单元,用于分析所述涉流体部件的多种潜在危险工况以及每一种潜在危险工况的危险程度;筛选单元,用于根据所述危险程度从多个所述潜在危险工况中筛选出需要进行定量仿真的目标工况。
优先地,还包括:对比模块,用于将所述分布结果与预设分布标准进行对比,以获得所述目标工况的事件后果;第一处理模块,用于根据所述事件后果制定针对所述目标工况的第一安全处理措施。
优先地,还包括:第二处理模块,用于为不需要进行定量仿真的每一种所述潜在危险工况制定第二安全处理措施。
本发明实施例的技术方案,具有如下优点:
1.本发明实施例提供的一种涉流体部件危险工况定量仿真方法,通过对涉流体系统的目标模型进行量化分割获得作为最小计算单元的多个计量域,并根据由目标工况确定的各种模型参数及其对应的初始条件,计算出随时间变化每一个模型参数在多个计量域内的分布结果,实现了对涉流体部件的危险工况进行准确定量仿真。
2.本发明实施例提供的一种涉流体部件的危险性分析方法,首先从涉流体部件的各种危险工况中筛选出需要进行定量仿真的目标工况,然后采用本发明的第一方面提供的涉流体部件危险工况定量仿真方法对该目标工况进行定量仿真,最后根据定量仿真结果制定有针对性的安全处理措施,如此,实现了将定量的仿真计算与定性的安全分析方法联合应用到涉流体部件的危险性分析中,与现有技术相比,不仅提高了涉流体部件危险性分析的全面性与准确性,而且有针对性的定量仿真减少了复杂部件的仿真分析工作量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1A为本发明实施例1中涉流体部件危险工况定量仿真方法的一个流程图;
图1B为本发明实施例1中燃料电池系统氢气泄漏100s后目标模型内气体流速分布的示意图;
图1C为本发明实施例1中燃料电池系统氢气泄漏100s后目标模型内氢气浓度分布的示意图;
图2为本发明实施例2中涉流体部件的危险性分析方法的流程图;
图3为本发明实施例3中涉流体部件的危险性分析方法的流程图;
图4为本发明实施例4中涉流体部件危险工况定量仿真装置的示意图;
图5为本发明实施例5中涉流体部件的危险性分析装置的示意图;
附图标记:
b1—燃料电池机柜、b2—电容器机柜、b3—电子设备机柜、b4—燃料电池堆、b5—组成部件。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供了一种涉流体部件危险工况的定量仿真方法,如图1A所示,包括如下步骤:
S11:对包括涉流体部件的涉流体系统进行建模,以获得涉流体系统的目标模型。
具体地,涉流体系统可以是燃料电池系统,涉流体部件可以是该燃料电池系统中的燃料电池堆,例如可以通过GASFLOW等流体动态仿真软件来对该燃料电池系统进行几何建模,根据需求可以建立二维模型或三维模型,主要可以对流体源、影响流体流动因素、物体温度等进行建模,比如可以建立该燃料电池系统的二维模型作为目标模型。
S12:对目标模型进行量化分割,以获得多个计量域,如果建立三维模型,可以将几何模型划分为小立方体(即计量域)作为最小的计算单元,如果建立二维模型,则可以将几何模型划分为网格(即计量域)作为最小的计算单元,在计算机性能允许的情况下,可划分为无限小的立方体/网格,一般情况下,可以有针对性的选取需要进一步详细仿真的区域(比如介质界面较多的区域),将该区域划分为更小的立方体/网格,而不需要进一步详细仿真的区域则可以划分为较大的立方体/网格,以节省计算时间和资源。例如,本实施例中可以将步骤S12中建立的燃料电池系统的二维模型量化为网格,作为计量域。
S13:根据涉流体部件的目标工况获取目标模型的多个模型参数和多个初始条件,每一个模型参数对应一个初始条件,具体地,首先根据选取的目标工况,在充分考虑到模型内各个区域的传热系数、尺寸等必要参数的条件下,定义目标模型内所有物体及介质的属性(即模型参数),然后为各个参数模型设置初始条件。例如,可以将上述涉流体部件燃料电池堆的工况:氢气泄漏到空气中作为目标工况,具体地,经过步骤S12处理后的目标模型是一个封闭的计算域,有两个流体进口和两个流体出口,其中两个进口可以从外部环境吸入空气,因此需要设置模型内的温度参数和气压参数,而两个出口处需要检测氢气的流速,因此,综合考虑该目标模型的实际情况,需要设置的模型参数包含但不限于:模型内温度、模型内气压、氢气的浓度、氢气的流速、氢气的流向、氢气的质量以及氢气的体积(本实施例中以氢气的质量流率来表示氢气的流速)。然后为每一个模型参数设置初始条件,由于初始时刻,该目标模型内被静止的空气充满,模型内气压参数初始值为:1个标准大气压和293.15开尔文,即模型内温度参数的初始值为20摄氏度,由于初始时刻模型内没有氢气,因此其他有关氢气的模型参数的初始值均为0。
S14:分别根据初始条件计算出对应的模型参数历经预设时长后在每一个计量域内的分布结果,具体地,可以按照时间顺序对各个模型参数进行流体动力学仿真计算,计算出随着时间的推进,各个模型参数每一个计量域内分布结果。
作为一种优先的选择方案,还包括:将分布结果显示在目标模型内,例如将步骤S14计算出的每一个计量域内的模型参数的分布结果进行整理,最终以可视化的方式呈现各个模型参数在目标模型内的分布结果,以供工作人员可以直观的在目标模型内观察到氢气的分布情况,图1B和1C示出了本实施例中对燃料电池堆b4目标工况的仿真结果。具体地,图1B示出了在氢气泄漏100s后目标模型内所有气体(包括空气和氢气)的流速分布,箭头方向表示气体流动方向。图1C示出了在氢气泄漏100s后目标模型内氢气浓度分布(图1B和1C是分别针对目标模型内不同位置的截面图),其中在燃料电池机柜b1的顶部氢气浓度最大(燃料电池堆b4位于燃料电池机柜b1内部),综合考虑图1B和1C所示内容,可以确定最终氢气在燃料电池机柜b1的顶部流速最快,浓度最大,因此可以进一步分析得出燃料电池机柜b1的顶部存在的安全隐患最大(比如有可能发生爆炸),还可以分析出上述氢气分布结果对该系统中的电容器机柜b2、电子设备机柜b3以及其他的组成部件b5等的影响,以进一步制定安全处理措施。
上述涉流体部件危险工况定量仿真方法,通过对涉流体系统的目标模型进行量化分割获得作为最小计算单元的多个计量域,并根据由目标工况确定的各种模型参数及其对应的初始条件,计算出随时间变化每一个模型参数在多个计量域内的分布结果,并将分步结果显示,实现了对涉流体部件的危险工况进行准确定量仿真,便于对仿真对象进行更加直观的观察和分析。
实施例2
本实施例提供了一种涉流体部件的危险性分析方法,如图2所示,包括如下步骤:
S21:对涉流体部件的危险工况进行筛选,以筛选出需要进行定量仿真的涉流体部件的目标工况,此处涉流体部件为涉流体系统的组成部件之一,具体地,从多个组成部件中根据需要选取待分析的涉流体部件,然后从该涉流体部件的各种工况中筛选出目标工况,使后续仿真过程具有针对性,避免了对所有潜在危险工况逐一仿真的盲目性。例如,涉流体系统可以是燃料电池系统,涉流体部件可以是该燃料电池系统中的燃料电池堆,通过对燃料电池堆的危险工况进行筛选,获取需要进行定量仿真的目标工况,比如可以选取危险工况:氢气泄漏到空气中作为目标工况进行后续的定量仿真。
S22:对需要进行定量仿真的目标工况进行定量仿真,以获得目标工况的分布结果。优选地,可以利用实施例1的涉流体部件定量仿真方法对筛选出的目标工况进行仿真,例如,可以采用实施例1中所述的涉流体部件定量仿真方法对步骤S21中选取的燃料电池堆的目标工况:氢气泄漏到空气中进行定量仿真,详细仿真过程参见实施例1中的描述。
上述涉流体部件的危险性分析方法,首先从涉流体部件的各种危险工况中筛选出需要进行定量仿真的目标工况,然后采用实施例1提供的涉流体部件危险工况定量仿真方法对该目标工况进行定量仿真,并获得仿真结果,如此,实现了将定量的仿真计算与定性的安全分析方法联合应用到涉流体部件的危险性分析中,与现有技术相比,不仅提高了系统危险性分析的全面性与准确性,而且有针对性的定量仿真减少了复杂部件的仿真分析工作量。
实施例3
本实施例对实施例2中提供的涉流体部件的危险性分析方法进行了进一步的详细描述,如图3所示,该分析方法包括如下步骤:
S31:分析涉流体部件的多种潜在危险工况以及每一种潜在危险工况的危险程度。此处涉流体部件为涉流体系统的组成部件之一。例如,涉流体系统可以是燃料电池系统,涉流体部件可以是该燃料电池系统中的燃料电池堆,首先对该燃料电池堆的多种潜在危险工况进行分析,优选的,可采用危险与可操作性分析方法,即HAZOP(Hazard、Operability,危险与可操作性)对该燃料电池堆进行分析,获得该燃料电池堆可能会发生的故障(即多种潜在危险工况),另外,还可以分析出引起故障的原因、故障后果以及避免故障发生的安全措施,以用于后续评价工作,分析结果见表1。
表1 燃料电池堆危险工况的HAZOP分析结果
然后对每一种潜在危险工况进行危险程度分析,获得多个潜在危险工况的危险程度,例如,可以采用潜在失效模式与后果分析法,即FMEA(Failure Mode and EffectsAnalysis,失效模式及后果分析)对上述表1中燃料电池堆的3种潜在危险工况进行危险程度分析,分析出每种潜在危险工况的事故发生频率、事故发生概率以及事故的后果,通过这三种指标,给每种潜在危险工况定出危险级别,分析结果见表2。
表2 燃料电池堆危险工况的FMEA分析结果
表2给出了该燃料电池堆每种潜在危险工况的危险程度,用RPN(Risk PriorityNumber,是事件发生的频率、严重程度和检测等级三者乘积,被称为风险系数)值来表示,可以根据RPN值的高低将潜在危险排序(即获得危险级别)。
需要说明的是,本实施例的危险性分析方法并不局限于上述的HAZOP和FMEA,只要是能实现本实施例的技术方案的危险性分析方法均适用于本实施例。
S32:根据危险程度从多个潜在危险工况中筛选出需要进行定量仿真的涉流体部件目标工况。可选的,可以将危险级别最高的潜在危险工况作为目标工况首先进行定量仿真,然后逐次对剩下的潜在危险工况进行定量仿真,而对于危险级别不太高或者是与实际应用关系不大的潜在危险工况,则可以不进行定量仿真,如此,使得定量仿真过程具有针对性,不仅可以提高危险性分析的准确性,而且降低了定量仿真的工作量。例如,表2中所示燃料电池堆的3种潜在危险工况中,危险工况3(氢气泄漏到空气中)的RPN值较高,则可以将危险工况3优先作为目标工况,由此筛选出了需要进行定量仿真的目标工况。
S33:对需要进行定量仿真的目标工况进行定量仿真,以获得目标工况的分布结果。例如,可以采用实施例1所述的涉流体部件定量仿真方法对步骤S32中选取的燃料电池堆的目标工况3(氢气泄漏到空气中)进行定量仿真,具体请参见实施例1中的相关描述。
S34:将分布结果与预设分布标准进行对比,以获得目标工况的事件后果。此处预设分布标准可以是能够保持该涉流体部件或涉流体系统正常工作的各个模型参数的分布范围,比如该系统所允许的每一个模型参数的最大值和最小值,或者是能使系统运行在最佳状态的各个模型参数的分布值,通过将仿真中得到的分布结果与预设分布标准对比分析,得出该目标工况可能存在的具体事件后果。
S35:根据事件后果制定针对目标工况的第一安全处理措施,此处第一安全处理措施是针对定量仿真结果进行的,例如,可根据实际生产过程中的需要,针对该燃料电池堆的目标工况3的仿真结果制定针对目标工况3的第一安全处理措施,以避免目标工况3发生给该燃料电池堆以及整个燃料电池系统所带来的损害,另外,第一安全处理措施可从提高危险的可预知性、降低事故后果的严重性、降低危险发生频率等方面制定。
S36:为不需要进行定量仿真的每一种潜在危险工况制定第二安全处理措施。如果经过步骤S31和S32筛选后确定某一潜在危险工况不需要进行定量仿真,说明该潜在危险工况与涉流体部件的安全运行相关性不大,但是为确保生产安全性,仍然需要为不需要定量仿真的每一种潜在危险工况制定对应的第二安全处理措施,与第一安全处理措施不同的是,由于不需要定量仿真结果的参考,第二安全处理措施的制定更加简便,大大降低了危险性分析的工作量。
另外,对目标工况采取相应的安全处理措施后,包含涉流体部件的整个涉流体系统可视为全新的系统,如有需要,可再次采用本实施例的涉流体部件的危险性分析方法对选取的涉流体部件进行危险性分析。
本实施例的技术方案,在采用涉流体部件危险工况的危险评估方法的基础上,增加了对目标工况的定量仿真过程,实现了在定性分析的基础上,定量掌握涉流体部件的潜在危险工况的后果,使安全措施制定更具针对性,与现有技术相比,不仅提高了系统安全性评价的全面性与准确性,保障了安全生产,而且有针对性的定量仿真减少了复杂部件的安全仿真分析的工作量。
实施例4
本实施例提供了一种涉流体部件危险工况定量仿真装置,如图4所示,包括:建模模块41、量化模块42、获取模块43、计算模块44和显示模块45。
其中,建模模块41用于对包括涉流体部件的涉流体系统进行建模,以获得涉流体系统的目标模型,具体可以参见实施例1中对于步骤S11的描述。
量化模块42用于对目标模型进行量化分割,以获得多个计量域,具体可以参见实施例1中对于步骤S12的描述。
获取模块43用于根据涉流体部件的目标工况获取目标模型的多个模型参数和多个初始条件,每一个模型参数对应一个初始条件,具体可以参见实施例1中对于步骤S13的描述。
计算模块44用于分别根据初始条件计算出对应的模型参数历经预设时长后在每一个计量域内的分布结果,具体可以参见实施例1中对于步骤S14的描述。
作为一种优选方案,模型参数包括:模型内温度、模型内气压、目标流体的浓度、目标流体的流速、目标流体的流向、目标流体的质量以及目标流体的体积中的至少一个。
作为一种优选方案,还包括:
显示模块45,用于在所述分别根据所述初始条件计算出对应的所述模型参数历经预设时长后在每一个所述计量域内的分布结果之后,将分布结果显示在目标模型内,具体可以参见实施例1中的详细描述。
上述涉流体部件危险工况定量仿真装置,通过对涉流体系统的目标模型进行量化分割获得作为最小计算单元的多个计量域,并根据目标工况确定的各种模型参数及其对应的初始条件,计算出随时间变化每一个模型参数在多个计量域内的分布结果,并将分步结果显示,实现了对涉流体部件的危险工况进行准确定量仿真,便于对仿真对象进行更加直观的观察和分析。
实施例5
本实施例提供了一种涉流体部件的危险性分析装置,如图5所示,包括:筛选模块51、仿真模块52、对比模块53、第一处理模块54和第二处理模块55。
其中,筛选模块51用于对涉流体部件的危险工况进行筛选,以筛选出需要进行定量仿真的涉流体部件的目标工况,具体可以参见实施例2中对于步骤S21的描述。
作为一种优选方案,筛选模块51包括:分析单元511和筛选单元512。
其中,分析单元511用于分析涉流体部件的多种潜在危险工况以及每一种潜在危险工况的危险程度,具体可以参见实施例3中对于步骤S31的描述。
筛选单元512用于根据危险程度从多个潜在危险工况中筛选出需要进行定量仿真的目标工况,具体可以参见实施例3中对于步骤S32的描述。
作为一种优选方案,仿真模块52用于利用实施例1中的涉流体部件定量仿真方法(参见实施例1),对需要进行定量仿真的目标工况进行定量仿真,以获得目标工况的分布结果,具体可以参见实施例2中对于步骤S22的描述。
对比模块53用于将分布结果与预设分布标准进行对比,以获得目标工况的事件后果,具体可以参见实施例3中对于步骤S34的描述。
第一处理模块54用于根据事件后果制定针对目标工况的第一安全处理措施,具体可以参见实施例3中对于步骤S35的描述。
第二处理模块55用于为不需要进行定量仿真的每一种潜在危险工况制定第二安全处理措施,具体可以参见实施例3中对于步骤S,36的描述。
上述涉流体部件的危险性分析装置,首先从涉流体部件的各种危险工况中筛选出需要进行定量仿真的目标工况,然后采用实施例1提供的涉流体部件危险工况定量仿真方法对该目标工况进行定量仿真,最后根据定量仿真结果制定有针对性的安全处理措施,如此,实现了将定量的仿真计算与定性的安全分析方法联合应用到涉流体部件的危险性分析中,与现有技术相比,不仅提高了涉流体部件危险性分析的全面性与准确性,而且有针对性的定量仿真减少了复杂部件的仿真分析工作量。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (14)

1.一种涉流体部件危险工况定量仿真方法,其特征在于,包括:
对包括所述涉流体部件的涉流体系统进行建模,以获得所述涉流体系统的目标模型;
对所述目标模型进行量化分割,以获得多个计量域;
根据所述涉流体部件的目标工况获取所述目标模型的多个模型参数和多个初始条件,每一个所述模型参数对应一个所述初始条件;
分别根据所述初始条件计算出对应的所述模型参数历经预设时长后在每一个所述计量域内的分布结果。
2.根据权利要求1所述的涉流体部件危险工况定量仿真方法,其特征在于,所述模型参数包括:模型内温度、模型内气压、目标流体的浓度、目标流体的流速、目标流体的流向、目标流体的质量以及目标流体的体积中的至少一个。
3.根据权利要求1或2所述的涉流体部件危险工况定量仿真方法,其特征在于,在所述分别根据所述初始条件计算出对应的所述模型参数历经预设时长后在每一个所述计量域内的分布结果之后,还包括:
将所述分布结果显示在所述目标模型内。
4.一种涉流体部件的危险性分析方法,其特征在于,包括:
对涉流体部件的危险工况进行筛选,以筛选出需要进行定量仿真的所述涉流体部件的目标工况;
利用权利要求1-3中任一项所述的涉流体部件定量仿真方法,对需要进行定量仿真的所述目标工况进行定量仿真,以获得所述目标工况的分布结果。
5.根据权利要求4所述的涉流体部件的危险性分析方法,其特征在于,所述对涉流体部件的危险工况进行筛选,包括:
分析所述涉流体部件的多种潜在危险工况以及每一种潜在危险工况的危险程度;
根据所述危险程度从多个所述潜在危险工况中筛选出需要进行定量仿真的目标工况。
6.根据权利要求4所述的涉流体部件的危险性分析方法,其特征在于,在所述对需要进行定量仿真的所述目标工况进行定量仿真,以获得所述目标工况的分布结果之后,还包括:
将所述分布结果与预设分布标准进行对比,以获得所述目标工况的事件后果;
根据所述事件后果制定针对所述目标工况的第一安全处理措施。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的涉流体部件的危险性分析方法,其特征在于,还包括:
为不需要进行定量仿真的每一种所述潜在危险工况制定第二安全处理措施。
8.一种涉流体部件危险工况定量仿真装置,其特征在于,包括:
建模模块,用于对包括所述涉流体部件的涉流体系统进行建模,以获得所述涉流体系统的目标模型;
量化模块,用于对所述目标模型进行量化分割,以获得多个计量域;
获取模块,用于根据所述涉流体部件的目标工况获取所述目标模型的多个模型参数和多个初始条件,每一个所述模型参数对应一个所述初始条件;
计算模块,用于分别根据所述初始条件计算出对应的所述模型参数历经预设时长后在每一个所述计量域内的分布结果。
9.根据权利要求8所述的涉流体部件危险工况定量仿真装置,其特征在于,所述模型参数包括:模型内温度、模型内气压、目标流体的浓度、目标流体的流速、目标流体的流向、目标流体的质量以及目标流体的体积中的至少一个。
10.根据权利要求8或9所述的涉流体部件危险工况定量仿真装置,其特征在于,还包括:
显示模块,用于在所述分别根据所述初始条件计算出对应的所述模型参数历经预设时长后在每一个所述计量域内的分布结果之后,将所述分布结果显示在所述目标模型内。
11.一种涉流体部件的危险性分析装置,其特征在于,包括:
筛选模块,用于对涉流体部件的危险工况进行筛选,以筛选出需要进行定量仿真的所述涉流体部件的目标工况;
仿真模块,用于利用权利要求1-3中任一项所述的涉流体部件定量仿真方法,对需要进行定量仿真的所述目标工况进行定量仿真,以获得所述目标工况的分布结果。
12.根据权利要求11所述的涉流体部件的危险性分析装置,其特征在于,所述筛选模块包括:
分析单元,用于分析所述涉流体部件的多种潜在危险工况以及每一种潜在危险工况的危险程度;
筛选单元,用于根据所述危险程度从多个所述潜在危险工况中筛选出需要进行定量仿真的目标工况。
13.根据权利要求11所述的涉流体部件的危险性分析装置,其特征在于,还包括:
对比模块,用于将所述分布结果与预设分布标准进行对比,以获得所述目标工况的事件后果;
第一处理模块,用于根据所述事件后果制定针对所述目标工况的第一安全处理措施。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的涉流体部件的危险性分析装置,其特征在于,还包括:
第二处理模块,用于为不需要进行定量仿真的每一种所述潜在危险工况制定第二安全处理措施。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004234131A (ja) * 2003-01-28 2004-08-19 Railway Technical Res Inst 作業リスク評価システム及び作業リスク評価プログラム
CN102567567A (zh) * 2011-11-15 2012-07-11 北京宇航系统工程研究所 一种基于有限元分析的管路随机振动疲劳寿命分析方法
CN103366057A (zh) * 2013-07-05 2013-10-23 交通运输部天津水运工程科学研究所 一种石油化工码头储罐区液态化学品重大危险源动态分级的方法
CN103605822A (zh) * 2013-10-08 2014-02-26 交通运输部天津水运工程科学研究所 石油化工码头液态化学品管道泄漏危险性动态分级方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004234131A (ja) * 2003-01-28 2004-08-19 Railway Technical Res Inst 作業リスク評価システム及び作業リスク評価プログラム
CN102567567A (zh) * 2011-11-15 2012-07-11 北京宇航系统工程研究所 一种基于有限元分析的管路随机振动疲劳寿命分析方法
CN103366057A (zh) * 2013-07-05 2013-10-23 交通运输部天津水运工程科学研究所 一种石油化工码头储罐区液态化学品重大危险源动态分级的方法
CN103605822A (zh) * 2013-10-08 2014-02-26 交通运输部天津水运工程科学研究所 石油化工码头液态化学品管道泄漏危险性动态分级方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王文才: "煤矿瓦斯爆炸事故安全评价模型的研究", 《现代矿业》 *
王新: "山谷地区埋地天然气管道泄漏三维数值模拟", 《中国安全生产科学技术》 *

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