一种氯苯泄露应急处置模拟演练方法

技术领域

本发明涉及危化品泄漏应急处置技术领域，更具体地说，涉及一种氯苯泄露应急处置模拟演练方法。

背景技术

化工园区内部罐体、管线复杂，发生氯苯污染事故所造成的影响尤其明显。氯苯外观与性状 无色透明液体，具有苦杏仁味。相对密度1.1075g/cm3。熔点、沸点、闪点-45.2℃、132.2℃、29℃，临界压力4.52MPa，临界温度359.2℃，引燃温度638℃，燃烧性 易燃危险特性 易燃，遇明火、高热或与氧化剂接触，有引起燃烧爆炸的危险。与过氯酸银、二甲亚砜反应剧烈。燃烧分解物 一氧化碳、二氧化碳、氯化物溶解性不溶于水，溶于乙醇、乙醚、氯仿、二硫化碳、苯等多数有机溶剂处置方法 泄漏应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗，洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖，降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。堵漏方法：对于罐体泄漏，(1)小量泄漏：砂眼，用螺丝加粘合剂旋进堵漏；缝隙、裂口，使用外封式堵漏袋、堵漏夹具或硅胶垫等包裹、捆扎等方法堵漏；孔洞：使用各种木楔、堵漏夹具。迅速堵漏完成后，再转移到安全的储罐、容器中。(2)大量泄漏：在关闭阀门或其他泄漏措施无效的情况下，将泄漏储罐内的物料迅速、安全地转移到安全的储罐、容器中去，在转移过程中，必须由专人操作、监控、记录，防止继发性或二次事故发生。对于管道泄漏：(1)砂眼：使用螺丝加粘合剂旋进堵漏。(2)缝隙、裂口：使用外封式堵漏袋、金属封堵套管、潮湿绷带冷凝法或堵漏夹具堵漏。(3)孔洞：使用各种木楔、堵漏夹具堵漏、粘贴式堵漏密封胶（适用于高压）。

为了加强基层职工以及指挥员对现场事故的应急救援与处置能力，传统的应急演练在一定程度上是可以模拟出氯苯泄露时的应急处置，但是始终与真实场景有着较大的差距。由于是假想的氯苯事故，环境的限制，体验上存在较大的局限性，参演人员在一定程度上无法真实的感受到真实氯苯事故时的场景，同时无法完全掌握氯苯事故的处置方式，一旦真的发生了氯苯事故，由于缺乏现场实际经验，往往会对处置人员造成巨大的心理压力，造成操作失当，甚至错误操作，进而造成更大的安全事故，同时这种假想的现场演练需要耗费巨大人力、物力和财力，成本较高，企业实际能够进行演练的次数会受到大大的限制，其规模也会比较小，很难实施多部门联合的应急演练。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供了一种氯苯泄露应急处置模拟演练方法，使用开放式的演戏方式代替假想式表演式演戏方式，以虚拟现实技术为基础建立氯苯泄露事故仿真场景，最大程度模拟氯苯泄露事故的真实场景，一方面模拟场景中重要物体的工作状态以及物理效果，切实模拟出这些物体在环境中的动态效果，呈现出灾难发生的原因以及氯苯的特点和危害，针对氯苯泄露具有流淌性，同时形成流淌火，同时利用粒子系统结合相关的数学模型，其数学公式如下所示，式中，X1与Y1为下一时刻氯苯粒子的平面坐标，其中U、V表示平面X、Y方向的流速分量，W

X1=X0+(U+αW

Y1=Y0+(V+αW

2.技术方案

为达到上述目的。本发明提供的技术方案为：

一种氯苯泄露应急处置模拟演练方法，其步骤为：

1）事故场景模拟：首先对化工园区场景进行1：1的建模还原，其次针对氯苯泄露时具有液体的流淌性，同时具有易燃性，使用粒子模型准确模拟出氯苯流淌以及流淌火扩散的效果，还原其泄漏到扩散的过程。

2）事故的应急处置，导调端角色控制氯苯泄露事故的发生，选择事故发生的时间、天气等环境因素，向下级参演人员发布处置指令，下级参演人员接收任务指令执行处置操作，真实模拟氯苯事故的处置方法，对相关操作数据进行记录存储并进行综合评价。

进一步的，对氯苯泄露应急处置模拟演练采用多角色协同参与，实现多角色之间的实时交互，不同角色有着不同的权限，导调端对演练有着宏观的控制权限，能够控制事故的发生，监控其他角色的操作，改变天气环境，其他角色接收导调端任务指令，执行具体的处置操作。角色类型有：总指挥，现场指挥，消防员，巡检人员，医护人员。

进一步的，对化工园区场景进行1:1还原，结合Unity3D引擎以及编程语言，实现场景与角色的交互，场景具体包括：消防水炮、管道、罐体以及各种救援物资，包括外封式堵漏袋、堵漏夹具或硅胶垫。氯苯罐区区域相关的设备、工艺管线等的精细程度以实际需求为依据达到可操作的程度。

进一步的，氯苯泄露以及其引发的火灾与普通污染物泄漏以及火灾具有极大的不同，其最大的特点是流淌性，使用粒子模型以及数学模型对氯苯泄露以及引发的流淌火进行模拟还原，结合现实，使用氯苯漂移模型模拟出氯苯泄露在地面的扩散效果，还原泄漏氯苯在地面上时的物理效果。

进一步的，各个角色之间的通信采用WebSocket通行协议，语音通信采用的时Unity音频组件技术收集音频信息，消息经过服务器转发广播给各个角色，从而实现演练过程中的文字与语音的实时通信。

进一步的，针对氯苯泄露事故的处置，本发明结合实际针对性的设计了几个任务，如：使用泡沫管枪进行灭火操作，使用专业工具对氯苯进行回收工作，使用化学制剂对残余氯苯进行清污工作。

进一步的，以Unity3D引擎作为主要开发工具，结合化工园区氯苯应急处置流程，导调端从宏观上对下级参演人员下发任务命令，灵活的依据现场状况做出相应的判断与决策，下级参演人员收到任务命令做出相应的处置操作。

进一步的，演练结束后，对化工园区氯苯泄露应急处置演练参演人员的任务完成情况以及导调端对其的评价进行加权综合，生成WORD格式的报告文档，包括：问题考核回答情况，任务完成情况。

有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

（1）本系统可以3D可视化：根据氯苯泄露真实场景1：1的建立氯苯泄露灾害场景和人物模型，具体管线、设备精细度可根据实际需求达到可操作的程度，模拟真实的氯苯泄露、流淌火灾、闪爆、消防水泡喷洒水雾、氯苯扩散以及泡沫枪喷洒泡沫等粒子特效。

（2）氯苯泄露事故应急处置演练工作的常态化：通过多人配合演练氯苯泄露事故处置预案，熟练掌握其正确的处置流程和方式，将氯苯事故处置演练常态化。通过反复开展氯苯泄露事故应急处置预案演练，查找应急预案中存在的额问题，进而完善应急预案，提高氯苯泄露应急处置预案的实用性和可操作性。

（3）以安全考核提高员工以及管理人员的应急处置能力：通过所有人员参加氯苯泄露应急处置演练，考核参演人员的熟练程度、对氯苯泄露过程以及流淌火灾的熟悉程度，通过考核找出应急演练过程中的薄弱环节。

安全效益：在不影响正常生产秩序的情况下，通过电脑推演，接近真实。通过系统进行氯苯泄露应急处置仿真演练，不仅可以避免传统的实地演练对正常的生产工作所造成的影响，更加重要的是能够反复多次的进行氯苯事故的仿真演练，提高广大员工的应急处置能力，强化氯苯泄露应急处置演习机制，降低安全事故所带来的经济损失。

社会效益：利用先进科技手段，建立数字化、现代化的的化工园区企业，通过反复多次的三维仿真应急演练提高广大员工的应急处置能力，进一步规范企业安全生产行为，从而有效防范和遏制事故的发生，保障广大员工的生命健康和切身利益。

附图说明

图1为本发明的氯苯泄露应急处置模拟演练方法的处置过程流程图。

实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

针对氯苯泄露事故频发的现状，本发明提供了数字化氯苯泄露应急处置演练的解决方案，即利用三维仿真和虚拟现实技术建设氯苯生产储存的化工园区数字化模型，可以灵活的对氯苯泄露应急处置演练的各项任务、环节进行合理配置以及分配，实现氯苯泄露应急预案的演练以及培训，将氯苯应急预案演练和培训工作常态化。

实施例

氯苯泄露事故情况下的三维应急仿真处置。

1）场景构建

氯苯泄露应急处置模拟演练场景采用3Dmax技术进行建模，对化工园区场景进行1:1还原，结合Unity3D引擎以及编程语言，实现场景与角色的交互，场景具体包括：消防水炮、管道、罐体以及各种救援物资，包括外封式堵漏袋、堵漏夹具或硅胶垫。氯苯泄露以及其引发的火灾与普通污染物泄漏以及火灾具有极大的不同，其最大的特点是流淌性，使用粒子模型对氯苯泄露以及引发的流淌火进行模拟还原，很好的表现了其扩散的过程，模拟园区在进行加卸氯苯作业时发生的氯苯事故以及处置场景，并同步各个角色的动作以及其对应的场景，氯苯罐区区域相关的设备、工艺管线等的精细程度以实际需求为依据达到可操作的程度。

2）角色构建

采用Unity3D的UNET框架实现角色分布式演练。角色类型有：总指挥，现场指挥，消防员，巡检人员，医护人员。

3）系统启动准备演练

使用浏览器输入网址登录三维仿真系统，选择“氯苯泄露应急处置”。仿真演练开始。导演根据参与仿真演练人员到位情况开始演练。进入演练场景，导演广播询问各参与人员是否准备好。待各参与人员准备就绪，导演选择事故类型，启动事故发生。

4）应急处置

现场人员发现储罐后方管道受到挤压破裂发生氯苯泄露并引起火灾，立刻通过通讯系统报告上级指挥，现场出现伤员倒地，导演立刻下发人员疏散命令，现场无关人员组织疏散。

导演向现场处置人员下发拿取装备任务，导演向现场处置人员下发救治现场伤员任务，现场人员拿取装备后，通过通讯系统向导演汇报装备情况，并立即回到事故现场对伤员进行救治，救治完成后向导演汇报伤员情况。

导演下发设置警戒任务，现场处置人员立刻设置警戒线，完成并向导演汇报现场情况，导演下发开启现场水炮任务，现场处置人员立刻开启周边水泡对现场进行稀释处理，同时导演请求外部支援，申请周边消防力量支援，最近消防支队增派消防人员进入现场，消防人员出动消防车若干到达事故现场，导演下发灭火任务，消防人员身着防火服使用水泡，利用水雾对泄露区域进行稀释，并出若干只泡沫管枪扑救起火点并汇报火势情况，导演下发关闭相关阀门任务，消防人员关闭后方管线阀门并汇报阀门关闭情况。火灾处置完毕，导演下发对泄漏氯苯进行有效回收任务，现场人员使用专业工具对氯苯进行回收，同时喷洒化学制剂对残余氯苯进行处理，防止污染，现场恢复生产。

演练结束，导演依据各个参与人员的表现，任务完成情况，相关知识答题情况进行综合评价，同时系统依据他们的任务完成情况进行自动化评价，最后两者相结合进行加权综合生成最终的Word报告文档。

实例2：

1）场景构建

氯苯泄露应急处置模拟演练场景采用3Dmax技术进行建模，对化工园区场景进行1:1还原，结合Unity3D引擎以及编程语言，实现场景与角色的交互，场景具体包括：消防水炮、管道、罐体以及各种救援物资，包括外封式堵漏袋、堵漏夹具或硅胶垫。氯苯泄露以及其引发的火灾与普通污染物泄漏以及火灾具有极大的不同，其最大的特点是流淌性，使用粒子模型对氯苯泄露以及引发的流淌火进行模拟还原，很好的表现了其扩散的过程，模拟园区在进行加卸氯苯作业时发生的氯苯事故以及处置场景，并同步各个角色的动作以及其对应的场景，氯苯罐区区域相关的设备、工艺管线等的精细程度以实际需求为依据达到可操作的程度。

2）角色构建

采用Unity3D的UNET框架实现角色分布式演练。角色类型有：总指挥，现场指挥，消防员，巡检人员，医护人员。

3）系统启动准备演练

使用浏览器输入网址登录三维仿真系统，选择“氯苯泄露应急处置”。仿真演练开始。导演根据参与仿真演练人员到位情况开始演练。进入演练场景，导演广播询问各参与人员是否准备好。待各参与人员准备就绪，导演选择事故类型，启动事故发生。

4）应急处置

现场人员发现罐区后方管道受到挤压破裂发生氯苯并引起火灾，立刻通过通讯系统报告上级指挥，现场出现伤员倒地，导演立刻下发人员疏散命令，现场无关人员组织疏散。

导演向现场处置人员下发拿取装备任务，导演向现场处置人员下发救治现场伤员任务，现场人员拿取装备后，通过通讯系统向导演汇报装备情况，并立即回到事故现场对伤员进行救治，救治完成后向导演汇报伤员情况。

导演下发设置警戒任务，现场处置人员立刻设置警戒线，完成并向导演汇报现场情况，导演下发开启现场水炮任务，现场处置人员立刻开启周边水泡对现场进行稀释处理，同时导演请求外部支援，申请周边消防力量支援，最近消防支队增派消防人员进入现场，消防人员出动消防车若干到达事故现场，导演下发灭火任务，消防人员身着防火服使用水泡，利用水雾对泄露区域进行稀释，并出若干只泡沫管枪扑救起火点并汇报火势情况，导演下发关闭相关阀门任务，消防人员关闭后方管线阀门并汇报阀门关闭情况，阀门关闭失败，火势控制失败，导演下发强制堵漏任务，并再次申请外部支援，消防人员积极压制火势并利用沙袋进行堵漏。火灾处置完毕，导演下发对泄漏氯苯进行有效回收任务，现场人员使用专业工具对氯苯进行回收，同时喷洒化学制剂对残余氯苯进行处理，防止污染，现场恢复生产。

演练结束，导演依据各个参与人员的表现，任务完成情况，相关知识答题情况进行综合评价，同时系统依据他们的任务完成情况进行自动化评价，最后两者相结合进行加权综合生成最终的Word报告文档。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。