潘常春

（浙江大学机械工程学院，浙江 杭州 310000）

0 引言

煤气化技术是煤化工产业链中的重要一环和核心技术，在整个煤化工产业链中占据主导地位[1]。但其生产过程危险性极大，稍不注意就有可能会导致严重的事故。2019 年，河南煤气集团义马气化厂发生“7·19”重大爆炸事故，事故原因是未及时发现并处理空气分离装置冷箱泄露的问题，导致发生“砂爆”。此次事故导致15 人死亡、16 人重伤，事故暴露出企业风险意识淡薄、厂区设计布局不合理等多项突出问题。因此，工艺气泄漏、火灾、爆炸事故的防控是煤化工厂房安全防范工作的重要内容。

由于煤气化装置空间体量巨大，事故后果严重，其事故过程难以进行实验模拟。而随着科技的发展，虚拟现实（VR）技术进入人们眼前。VR 技术是由诸多跨领域多学科交叉而构建的一种新型信息技术[2-4]，具有高沉浸感和交互性，可将人带入一个“虚拟的世界”，将其应用于煤气化事故模拟有一定的优势。当前，VR 技术在安全领域的应用已经取得了一定的成果。周德闯[5]基于VC++.NET 平台，调用Matlab 引擎的混合编程技术，在Vega Prime 仿真条件下研究大空间火灾烟气层降的实时仿真工作；王俊杰等[6]通过GIS、AJAX 和VRML 等技术完成化工厂区电子地图的绘制，并模拟真实厂区内部实景，设计了一款化工厂安全培训演练系统；侯建明[7]、王子甲[8]等基于Unity 3D 虚拟仿真平台分别开发了矿山救援虚拟仿真演练系统及地铁火灾疏散仿真平台；玄令岐[9]等通过Unreal Engine 4 和Visual Studio 平台实现了在外部数据驱动下矿井中火灾蔓延情况的研究。……