一种基于事故后果的外部安全防护距离仿真教学工具

摘要

本发明公开了一种基于事故后果的外部安全防护距离仿真教学工具，包括基板、位于所述基板上的网格形的导轨、与所述导轨滑动连接的危险源模拟块、与所述导轨滑动连接的保护目标模拟块、以及事故后果圈定展示模块，其中：所述事故后果圈定展示模块包括与所述导轨滑动连接的滑块以及固定于所述滑块上的长度可伸缩的指示杆。本发明可形象准确地模拟出火灾、爆炸、毒气泄漏等各种事故后果范围，直观展示各种情况下的外部安全防护距离，能够适用于以沙盘作为模拟训练学校教学使用。

说明书

技术领域

本发明涉及安全生产技术领域，特别是涉及一种基于事故后果的外部安全防护距离仿真教学工具。

背景技术

从风险防范的角度出发，国际上通常采用可接受风险标准来控制危险源与防护目标间的外部安全防护距离，确保防护目标增加的风险在可接受范围内，在国内，原国家安监总局于2013年发布《危险化学品生产、储存装置个人可接受风险标准和社会可接受风险标准(试行)》(安监总局13号公告)，尝试解决此问题，后由应急管理部提出，国家市场监督管理总局发布了《危险化学品生产装置和储存设施风险基准》GB 36894-2018(2019年03月01日实施)和《危险化学品生产装置和储存设施外部安全防护距离确定方法》GBT 37243-2019(2019年06月01日实施)，提出“外部安全防护距离”主要针对危险化学品企业发生火灾、爆炸、毒气泄漏等重大事故对周边人员安全的影响。主要应用部门为安全生产监管部门。现阶段实际教学中急需引入相关技术标准教以致用。

以上部分的理论依据主要是《化工企业定量风险评价导则》(AQT 3046-2013)，该标准通过引用大量数学模型、事故模型等模拟事故后果，以确定基于事故后果的外部安全防护距离，从而确定防护目标的安全间距。标准理论性强且抽象，不利于教学演示及学生群体接受。而且，在教学过程中安排大批学生集体去企业或园区实践考查，也存在诸多不便之处。因此，设计一种仿真实训教学工具，可将理论结果形象展示，能够满足教学需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的外部安全防护距离教学抽象的问题，而提供一种基于事故后果的外部安全防护距离仿真教学工具。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种基于事故后果的外部安全防护距离仿真教学工具，包括基板、位于所述基板上的网格形的导轨、与所述导轨滑动连接的危险源模拟块、与所述导轨滑动连接的保护目标模拟块、以及用于圈定事故范围的事故后果圈定展示模块，其中：所述事故后果圈定展示模块包括与所述导轨滑动连接的滑块以及固定于所述滑块上的长度可伸缩的指示杆。

在上述技术方案中，所述基板的边缘还设有展示区，所述展示区内设有风向玫瑰图模型、沙盘图例说明展区和/或沙盘名称展区。

在上述技术方案中，所述指示杆为嵌套式伸缩杆或自动控制伸缩杆。

在上述技术方案中，所述导轨的网格交点处的基点位置设置有等距离倒角；

在上述技术方案中，所述导轨为直接加工于所述基板上的卡槽，所述危险源模拟块、保护目标模拟块上均设有与所述卡槽滑动连接的连接块，所述滑块与所述卡槽滑动连接；

或者，所述导轨为固定于所述基板上的轨道，所述轨道上设有卡槽。

在上述技术方案中，所述危险源模拟块包括爆炸物危险源模拟块、易燃气体危险源模拟块和/或有毒气体危险源模拟块。

在上述技术方案中，所述防护目标模拟块包括高敏感防护目标模拟块、重要防护目标模拟块、一类防护目标模拟块、二类防护目标模拟块和/或三类防护目标模拟块。

在上述技术方案中，所述三类防护目标模拟块通过丝杠结构驱动在竖直方向移动，所述丝杠结构通过皮带传送结构驱动在水平方向上移动。

在上述技术方案中，所述事故后果圈定展示模块包括火灾、爆炸事故后果圈定展示模块和/或毒气泄漏事故后果圈定展示模块，其中：

所述火灾、爆炸事故后果圈定展示模块包括与所述导轨滑动连接的第一滑块和固定于第一滑块上一个或多个电动推杆，位于最底部的电动推杆固定于所述第一滑块上，其余电动推杆固定于相邻下部电动推杆的正上方，每一电动推杆上设有控制按钮以控制推杆的伸缩；

所述毒气泄漏事故后果圈定展示模块包括所述导轨滑动连接的第二滑块以及固定于第二滑块上一个或多个模拟直线电动推杆，位于最底部的模拟直线电动推杆固定于所述第二滑块上，其余模拟直线电动推杆固定于相邻下部模拟直线电动推杆的正上方，部分相邻模拟直线电动推杆的推杆端部固定有模拟圆弧电动推杆。

在上述技术方案中，三个相邻的模拟直线电动推杆上设有与其垂直的模拟圆弧电动推杆，形成第一模拟组，与所述第一模拟组相邻的两个直线电动推杆上分别设有与其成60°夹角的模拟圆弧电动推杆。

在上述技术方案中，所述模拟直线电动推杆设有八个，每两个相邻所述模拟直线电动推杆之间的夹角相同，每个模拟直线电动推杆的中部固定有一个模拟内圆电动推杆，每一模拟内圆电动推杆与其所述模拟直线电动推杆相垂直，优选的，所述毒气泄漏事故后果圈定展示模块和所述火灾、爆炸事故后果圈定展示模块位于所述基板的正面和背面，更为优选的，所述基板设有两块，所述毒气泄漏事故后果圈定展示模块和所述火灾、爆炸事故后果圈定展示模块分别设置于两块基板上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明的法阵教学工具是一种仿真实训沙盘，运行顺畅可靠、成本低廉、经济适用，可形象准确地模拟出火灾、爆炸、毒气泄漏等各种事故后果范围，直观展示各种情况下的外部安全防护距离，能够适用于以沙盘作为模拟训练学校教学使用。

2.可展示圆形的事故后果范围和扇形的事故后果范围，进行多项事故的模拟，应用范围广泛。

3.本发明提供了一种能在教学中展现外部安全防护距离概念在园区规划审批、工业总平布置等现实应用意义的教学工具。利用计算软件将教学举例所常见危险源的计算结果，增加至沙盘中，利用机械设计技巧，展示基于风险的外部安全防护距离，如：死亡半径、重伤半径、轻伤半径、财产损失半径，有毒气体扩散范围等；以直观教学的模型化工具为目的，设计不同事故情景下的教学演示成果。

4.可以灵活多变的展现出组合模拟教学实际规划及总平面布置设计中的安全距离问题，具有运行可靠，经济适用性强，适用于学校教学演示。

附图说明

图1所示为仿真教学工具的结构示意图。

图2是火灾、爆炸事故后果圈定展示模块的结构示意图。

图3是毒气泄漏事故后果圈定展示模块的结构示意图。

图4是导轨、第一滑块和电动推杆的连接结构示意图。

图5是纵向和横向导轨相交处结构示意图。

图中：1-基板，2-导轨，3-展示区，4-风向玫瑰图模型，5-沙盘图例说明展区，6-沙盘名称展区，7-爆炸物危险源模拟块，8-易燃气体危险源模拟块，9-有毒气体危险源模拟块，10-高敏感防护目标模拟块，11-重要防护目标模拟块，12-一类防护目标模拟块，13-二类防护目标模拟块，14-三类防护目标模拟块，15-火灾、爆炸事故后果圈定展示模块，16-毒气泄漏事故后果圈定展示模块，17-电动推杆，18-第一滑块，19-控制按钮，20-第二滑块，21-模拟直线电动推杆，22-模拟圆弧电动推杆，23-模拟内圆电动推杆，24-自由扩散区域，25-实际扩散区域，26-事故边界轨迹，27-控制开关。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种基于事故后果的外部安全防护距离仿真教学工具，包括基板1、位于所述基板上的网格形的导轨2、与所述导轨2滑动连接的危险源模拟块、与所述导轨2滑动连接的保护目标模拟块、以及用于圈定事故范围的事故后果圈定展示模块，其中：所述事故后果圈定展示模块包括与所述导轨滑动连接的滑块以及固定于所述滑块上的长度可伸缩的指示杆。

危险源模拟块和保护目标模拟块可在网格形的导轨上任意移动，用于模拟危险源和保护目标的位置，滑块用于模拟释放源，指示杆长度可伸缩，用于指示事故边界。

实施例2

所述基板的边缘还设有展示区3，所述展示区内设有风向玫瑰图模型4、沙盘图例说明展区5和/或沙盘名称展区6。风向玫瑰图可以直观地反映出某地的风速和风向，本发明中的风向玫瑰图模型采用八个方位或十六个方位，风向线段最长者即为对应地区的主导风向，教学展示中，风向玫瑰图模型可根据实际情况或设定情景灵活转动方向，并且可以调整不同方位的风向线段长度。

作为优选的，所述基板1为亚克力塑料板。也可采用其他材质，比如不锈钢板、木板，均不影响该教学工具的使用。

作为优选的，所述指示杆为嵌套式伸缩杆或自动控制伸缩杆，自动控制伸缩杆可实现自动控制，嵌套式伸缩杆需要人为伸缩，且精度比电动推杆差，但都可满足本发明的需求。

作为优选的，网格形的导轨的交点处的基点位置设置有等距离倒角，所述导轨为直接加工于所述基板上的卡槽，所述危险源模拟块、保护目标模拟块上均设有与所述卡槽滑动连接的连接块，所述连接块与所述卡槽滑动连接。

或者，所述导轨为固定于所述基板上的轨道，所述轨道上设有卡槽。

如图5所示，不同轨道相交处的基点位置设置有等距离倒角，可以保证各个模型可在轨道基点处实现任意方向的运行。

实施例3

3.1

作为优选的，所述危险源模拟块包括爆炸物危险源模拟块7、易燃气体危险源模拟块8和/或有毒气体危险源模拟块9。以模拟三种不同的危险源。三个危险源模块大小不同以进行区分。

作为优选的，所述防护目标模拟块包括高敏感防护目标模拟块10、重要防护目标模拟块11、一类防护目标模拟块12、二类防护目标模拟块13和/或三类防护目标模拟块14。一类防护目标模拟块、二类防护目标模拟块、三类防护目标模拟块为一般防护目标中的各类防护目标模拟块。

在教学展示中可将危险源模拟块与防护目标模拟块进行自由组合与拆分，从而模拟实际生产中的各种不同情况。

更进一步的，所述三类防护目标模拟块14通过丝杠结构驱动在竖直方向移动，所述丝杠结构通过皮带传送结构驱动在水平方向上移动，由此保证三类防护目标模拟块14运动距离比较小，精度比较大的需求。

3.2

作为优选的，所述事故后果圈定展示模块包括火灾、爆炸事故后果圈定展示模块15和/或毒气泄漏事故后果圈定展示模块16。其中：

如图4所示，所述火灾、爆炸事故后果圈定展示模块15包括与所述导轨2滑动连接的第一滑块18、固定于第一滑块18上一个或多个电动推杆17，位于最底部的电动推杆固定于所述第一滑块18上，其余电动推杆固定于相邻下部电动推杆的正上方，每一电动推杆上设有控制按钮19以控制推杆的伸缩。各个推杆在竖直方向上分层布置，在教学展示中，可根据各种火灾、爆炸事故数学模型计算出的死亡半径、重伤半径、轻伤半径、财产损失半径等数据，分别调节各个电动推杆的长度，在沙盘上直接模拟出事故后果范围，从而可以直观地展示出危险源周边的各防护目标的外部安全防护距离是否符合要求。

多个电动推杆朝向不同且其任意两个相邻的电动推杆投影之间的夹角相同。由此可构成圆形的灾害区域。

所述毒气泄漏事故后果圈定展示模块16包括与所述导轨2滑动连接的第二滑块20、固定于所述第二滑块20上一个或多个模拟直线电动推杆21，位于最底部的模拟直线电动推杆21固定于所述第一滑块18上，其余模拟直线电动推杆21固定于相邻模拟直线电动推杆21的正上方，部分相邻模拟直线电动推杆的推杆端部固定有模拟圆弧电动推杆22。模拟圆弧电动推杆用于模拟事故边界轨迹。

更为优选的，三个相邻的模拟直线电动推杆上设有与其垂直的模拟圆弧电动推杆，形成第一模拟组，与所述第一模拟组相邻的两个直线电动推杆上分别设有与其成60°夹角的模拟圆弧电动推杆。由此弧形电动推杆可模拟扇形扩散区域。

更为优选的，如图3所示，所述模拟直线电动推杆设有八个，每个模拟直线电动推杆的中部固定有一个模拟内圆电动推杆23，每一模拟内圆电动推杆23与其所述模拟直线电动推杆相垂直。模拟内圆电动推杆23围合形成的圆形区域用于模拟事故后果区域边界和扩散范围(路径)演示。各电动推杆可构成自由扩散区域24，实际扩散区域25和事故边界轨迹26，每一内圆电动推杆23、模拟直线电动推杆21、模拟圆弧电动推杆22上均设有控制开关27。

更为优选的，所述毒气泄漏事故后果圈定展示模块和所述火灾、爆炸事故后果圈定展示模块位于所述基板的正面和背面，从而可以方便地模拟单一危险源以及多种危险源并存的事故后果范围，体现了教学展示结果的真实性和实用性。

更进一步的，所述基板设有两块，所述毒气泄漏事故后果圈定展示模块和所述火灾、爆炸事故后果圈定展示模块分别设置于两块基板上。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。