LNG泄漏扩散影响因素模拟研究

为了研究液化天然气(LNG)泄漏扩散规律,用PHAST软件对某150 m~3 LNG储罐的泄漏扩散过程进行了模拟,分析了LNG储罐泄漏口径、环境风速及环境温度对LNG泄漏扩散过程产生的影响。模拟结果表明,50 mm泄漏口径、100 mm泄漏口径和灾难性破裂时天然气的扩散距离分别为160、296、365 m,泄漏口径越大,气云扩散范围越广;环境风速在1.5、5和8 m/s情况下,天然气扩散距离达到245、162、146 m,环境风速越大,气云扩散距离越小;环境温度在283和298 K的情况下,天然气云扩散距离为222和245 m,环境温度越高,气云扩散距离越大。     

化工厂液氨储罐泄漏氨气扩散的影响因素研究

以某化工厂低温常压液氨储罐为研究对象,采用phast软件建立了液氨储罐泄漏模型,分析了泄漏孔径、泄漏高度、大气稳定度、地面粗糙度及环境风速对氨气泄漏扩散浓度变化的影响。结果表明：当泄漏孔径超过20 mm时,氨气泄漏扩散浓度及范围大幅增加,应定期巡检,在小泄漏孔径时及时采取补漏措施;当泄漏高度为4 m时,高度1 m处氨气浓度最大,应注意此高度罐壁的腐蚀程度,当泄漏高度达到13 m时,高度1 m处氨气浓度为0,对地面无影响;当大气稳定度升高时,氨气向下风向扩散的距离明显增大;随着地面粗糙度的增加,氨气浓度分布整体明显降低;当环境风速低于2 m/s时,氨气扩散影响范围和最大浓度均较高,应加强巡检。     

氯气泄漏扩散影响因素的数值模拟研究

基于FLUENT的物质传输模型建立氯气泄漏扩散模型,针对不同泄漏速率、外界风速、障碍物类型等对氯气泄漏扩散进行数值模拟.结果表明,泄漏速率较大时,重气效应明显增大,下风向形成的高浓度区增大;外界风速对重气扩散浓度和扩散危险性区域有很大影响,风速较大时,重气云在下风向的扩散速率增大,在水平侧风向的扩散速率减小,在泄漏源和障碍物附近的停留时间减少,形成的危险区域较小;不同的地表条件是影响重气扩散的重要因素.     

LNG泄漏扩散模型在龙头寺加气站的应用

LNG泄漏会引起火灾及爆炸,对人体造成伤害。根据重气模型理论基础,将板模型和高斯模型相结合,建立LNG泄漏扩散模型。探讨了气相和液相泄漏形式下的源强计算模型。运用Visual Basic6.0和Matlab语言开发了LNG泄漏扩散模拟软件,并利用软件对龙头寺加气站LNG储罐进行了泄漏危险性评价。得出结论,当LNG储罐发生小孔泄漏和穿孔时,其下风向最大危险距离分别为23m、94m,在此范围内的设备设施将处于爆炸性气云之中。应采取有效的措施防范此类事故的发生,同时制定相应的应急预案。     

LNG连续泄漏扩散过程模拟

利用FLUENT软件对LNG管线连续泄漏和扩散进行了模拟计算,分析了不同管内压力、泄漏孔径和环境风速条件对LNG连续泄漏及扩散过程的影响,分析气云随时间扩展过程中的燃烧爆炸范围和低温冻伤范围的变化。研究结果对LNG设施的安全管理具有参考意义。     

甜菊糖甙生产项目环境风险评价

根据甜菊糖甙项目的生产工艺、设备、主要原辅材料,确定乙醇储罐、盐酸储罐泄露是项目生产中的主要环境风险。结合项目生产规模,计算了液体泄漏速度、泄漏液体扩散及蒸发量,并预测了盐酸雾在不同风速、不同稳定度下下风向的最大地面浓度——均小于车间空气中最高容许浓度(15mg/m3),估算了乙醇蒸气云爆炸后果——致死半径5.26m、财产损失半径6.89m、救灾人员距蒸气云中心的最小工作安全距离29.53m,最后提出了储罐泄露风险防范措施。     

LNG储罐泄漏扩散危险模拟分析

运用数值模拟法,使用DNV-CFD软件对LNG储罐发生泄漏的场景进行模拟,通过设置不同的参数,研究了泄露孔径、泄漏源位置、风速和大气稳定度这四方面对LNG储罐泄漏扩散的影响。     

LNG储罐泄漏事故模拟及风险分析

为预防液化天然气(LNG)储罐发生泄漏、燃烧和爆炸等事故,使用事故树分析法对可能导致事故的因素进行定性分析并提出预防措施,运用ALOHA、SURFER等软件结合地理信息系统(GIS)对镇江某化工园区LNG储罐进行事故后果模拟分析.分析了导致LNG储罐发生泄漏的危险因素及LNG储罐泄漏后蒸气云扩散范围,分析了 LNG储罐...     

液化天然气泄漏和水面扩散过程模拟

基于微分浅水方程对液化天然气(LNG)从不同类型的储罐中泄漏并在水面扩散的过程进行了模拟。通过低温液体扩散形成的液池的最大半径和生命周期对出流孔尺寸、液池形状和储罐形状进行了评估。对泄漏量为12500 m³的LNG泄漏过程的模拟计算表明,液池的最大半径与出流孔径表现出较好的Boltzmann非线性关系。对不同形状的液池和不同形状的储罐进行模拟分析表明,用半圆形液池来代替不断变化形状的液池和用立方体储罐简化球形储罐都是可取的。此外,模拟结果还与积分浅水模型的计算结果进行了对比,结果表明,基于平均深度的积分浅水模型相对于微分浅水模型会得出较大的液池半径。     

液化天然气水平连续泄漏重气的扩散过程

结合SLAB稳态烟羽模型,针对液化天然气(LNG)连续泄漏、水平喷射源的重气扩散过程进行了模拟研究,分析了液化天然气泄漏后混合云团扩散形成的浓度场、温度场和其它特征参数。利用MATLAB语言编制液化天然气连续泄漏扩散模拟程序,对两种试验环境条件(不同风速、大气温度、大气稳定度、相对湿度和地表粗糙度等环境参数)下扩散云团的特性参数进行模拟计算,得到各云团参数随下风向距离的变化规律。     

硫化氢泄漏后果定量分析方法及指标响应规律

为了定量分析不同场景下H2S泄漏影响范围及各参数的响应规律,为H2S的泄漏防护提供定量数据,根据统一扩散模型和重气扩散理论,应用挪威船级社的 PHAST软件研究了H2S在不同泄漏条件下的扩散特征、浓度分布及顺风距离等. 结果表明,泄漏1 min时,中孔、大孔泄漏和破裂时的立即威胁生命和健康(IDLH)浓度顺风距离从661 m增至2404 m,IDLH浓度和最高容许浓度(MAC)的顺风距离、最大云团宽度均增大了3~4倍,持续5和30 min时变化类似;相同泄漏孔径时,中孔、大孔泄漏和破裂时,IDLH顺风距离分别缩短了31.4%, 23.8%和24.7%,最大云团宽度增加了1.4~1.7倍;风速4 m/s时,大气稳定度E的IDLH和MAC顺风距离分别是大气稳定度B的2.8倍和3.8倍;大气稳定度D、风速8.5 m/s时的IDLH和MAC顺风距离分别是风速1.5 m/s时的49.2%和39.3%;顺风距离及最大云团宽度随地面粗糙度增大呈对数降低;H2S泄漏后可能造成的主要危害是中毒,其次是喷射火、闪火及爆炸. 在进行泄漏防护时可参考定量分析结果,从个体防护和安全隔离两方面考虑;泄漏影响范围可作为H2S安全隔离的边界.     

天然气长输管道火炬放空扩散规律研究

天然气的放空扩散非常危险,研究天然气长输管道火炬放空扩散的规律,可以为其安全放空提供指导依据。PHAST软件是公认的最权威最准确的后果分析软件,可以用于长输管道的天然气放空扩散计算。采用该软件建立天然气长输管道系统的亚临界流不点火放空的扩散模型,确定天然气在不点火放空过程中可能燃烧的危险区域。以某实际长输管道为例,计算两种工况下天然气扩散规律。结果显示,在放空过程中风速影响天然气的扩散。低风速时,天然气会向上扩散,在高风速时,天然气向水平方向扩散。天然气50%LFL云团水平距离随风速的增大而增加,云团高度随风速的增加而减小。     

PHAST软件在罐区集液池热辐射影响范围中的应用

以某液化天然气站场为例,分别采用PHAST软件和GB50183-2004中推荐的经验公式对液化天然气罐区集液池火灾热辐射影响范围进行计算。考察了泄露孔径、风速及大气稳定度对集液池火灾热辐射范围的影响,为项目选址和总平面布置提供指导。     

基于可见蒸汽云对LNG喷射泄漏爆炸下限区域的预测

喷射泄漏在LNG泄漏事故中比较常见,由于其蒸汽本身无色无味,难从感观上判断其泄漏扩散范围。但由于其温度低,喷射泄漏会使周边环境空气中水蒸气液化成可见蒸汽云。通过建立LNG喷射泄漏计算流体力学模型,对不同环境条件和喷射速度下的扩散情形进行数值模拟,得到了LNG泄漏扩散区域的温度场和浓度场。根据环境条件和温度场分布,得到了可见蒸汽云区域范围,并总结出可见蒸汽云区域范围与爆炸下限区域范围的关系。喷射泄漏发生时,可以为预测爆炸下限区域范围,划定安全隔离范围和消防救援提供帮助。     

液氨储罐事故后果模型分析及技术改造思路

采用危险化学品重大危险源安全评价方法,通过定量计算判断并确定液氨罐区属于三级重大危险源. 根据液氨储罐泄漏可能造成的典型事故后果,建立蒸气云爆炸模型,计算的蒸气云爆炸可能造成的死亡半径为4.18 m、重伤半径为16.04 m、轻伤半径为31.19 m及安全防护距离为100.4 m. 通过建立有毒有害物质泄漏扩散模型,结合气象条件模拟泄漏扩散场景,进行定量分析计算,得出下风向中毒距离为312.01 m、横风向中毒距离为72.01 m及中毒区域面积为16291.70 m2. 出于提升液氨储罐本质安全水平的考虑,结合最新的危险化学品重大危险源储罐安全标准和规范的要求,对液氨储罐提出技术改造思路,具体措施包括加装外贴式液位计、温度计和压力变送器;气、液两相管道增加自控阀,设置高低位液位报警连锁装置及有毒气体报警仪;增设自控启动应急喷雾吸收系统;储罐区增加视频监控;完善风向标、洗眼器及静电释放器等,并完成了技术改造工作.     

埋地天然气管道泄漏激光检测影响分析

激光技术是天然气管道泄漏检测的重要手段,而泄漏扩散过程对其检测过程存在一定影响。通过建立埋地天然气管道泄漏扩散模型,模拟得到了泄漏天然气扩散特性,计算了天然气扩散光谱检测值,分析了不同检测高度、不同泄漏口大小以及不同风速对天然气扩散光谱特性的影响。研究表明:泄漏口越大,测得的光谱检测曲线越低,降低幅度在距泄漏口40 m内最为明显;有风速影响时,光谱检测曲线最低点均向下风向偏移,在距泄漏口6 m左右时光谱检测值最小。研究结果可为合理有效地进行激光检测提供参考。     

外浮顶罐不同孔隙油气泄漏扩散数值模拟

开展外浮顶罐油气泄漏扩散机理及规律的研究对于保障罐区安全、降低环境污染具有重要的意义。针对大、小外浮顶罐不同浮盘孔隙的油气泄漏扩散及其受风场的影响进行了数值模拟及实验验证。研究结果如下。①当风吹向外浮顶罐时，会在浮盘上方形成大尺度涡流，并在紧贴浮盘处形成从下风侧到上风侧的对称分布的气流运移。②泄漏位置在浮盘上时，油气均紧贴浮盘从下风侧向上风侧运移；泄漏位置位于浮盘中间及下风侧时，油气较容易扩散出去，而位于浮盘上风侧及两侧时，油气容易发生积聚，存在很大的安全隐患；风速增大有利于油气扩散，但会使污染范围扩大。③泄漏位置在浮盘与罐壁之间的边圈缝隙时，油气沿着罐壁向浮盘上方空间扩散，且扩散的程度为：浮盘两侧>上风侧>下风侧。④泄漏位置在浮盘中心、泄漏孔径为20mm时，正庚烷体积分数为0.1%~1.7%，处在对应的爆炸极限范围之内；而孔径为6mm时，正庚烷体积分数在0.02%~0.26%，汽油蒸气的体积分数在0.05%~0.65%，均未达到爆炸极限范围。因此，当泄漏孔隙较大时，出现爆炸危险的可能性增大。研究成果进一步揭示浮盘上方气流运移规律及油气扩散传质机理，可为生产实践和油罐管理提供理论指导，并进一步完善外浮顶罐蒸发损耗评价理论体系。     

采用高斯模型分析输气管道泄漏后气体的扩散

在深入分析输气管道泄露气体扩散的基础上,根据天然气扩散本身的特征和研究问题的需要,采用高斯模型确定了泄漏源有效高度,天然气扩散系数,高度与风速的关系。指出：泄漏源抬升高度与扩散气体的初始速度和方向、初始温度、泄漏口直径、环境风速的关系;扩散系数的大小与大气湍流结构、离地面高度、地面粗糙度、泄漏持续时间、抽样时间间隔、风速以及离开泄漏源的距离等因数的关系;风压高度变化系数和高度的函数关系。