氯乙烯是塑料工业的重要原料,随着化工行业的发展,氯乙烯气体使用量不断增长。虽然国内外在氯乙烯储存、运输及使用等方面的管理技术与规章制度不断完善,氯乙烯罐区事故总数近年来呈下降趋势,但重大事故仍时有发生。因此,对化工企业罐区氯乙烯气体泄漏爆燃事故进行数值模拟,研究氯乙烯气体泄漏扩散过程浓度时空分布规律,燃烧爆炸过程冲击波超压和燃烧温度变化规律,为化工企业氯乙烯罐区的事故预防和应急救援提供支持,对保障氯乙烯气柜的安全运营和社会稳定有着重要的现实意义。以河北张家口某化工企业氯乙烯罐区泄漏气柜为研究对象,利用Fluent系列软件简化实际工况和罐区周围建筑,基于Realizable k-ε模型和涡耗散模型建立了氯乙烯气体扩散爆燃流场计算模型。研究了化工企业罐区氯乙烯气体扩散过程可燃浓度范围的变化规律,分别讨论了周围建筑、梯度环境风及泄漏速率对化工企业罐区水平方向、高度方向可燃范围的不同影响。在此基础上,点燃罐区不规则氯乙烯气云,研究罐区爆燃超压在开敞空间建筑群中的变化规律和燃烧温度在近地面和高度方向的变化规律。模拟结果得出,环境风的方向决定气体在大气中扩散的主要方向,风速增大,氯乙烯气云下风向可燃浓度范围扩散距离就越远;当环境风较小时,风场扰动对垂直风向气体浓度扩散距离影响小。泄漏量对气云下风向扩散距离的影响远大于环境风对其的影响。上风侧建筑群通过影响环境风流场间接影响泄漏气体扩散过程;垂直风向建筑会加速泄漏气柜周围风速;下风向建筑直接阻碍了泄漏气体扩散过程,影响程度最大。罐区氯乙烯气云爆燃过程中,由于上风向建筑群数量多、阻塞率大且距离较近,此处冲击波超压衰减小且远大于下风向建筑群最大超压。泄漏气体氯乙烯燃烧初期,高温区域小,峰值温度高,火焰锋面移动快;燃烧后期,氯乙烯气体基本完成燃烧反应,温度迅速下降。