液化天然气储罐翻滚事故分析

随着世界能源紧缺现状的出现,天然气工业在我国的不断发展,液化天然气成为了一种成效卓著的储运方式,那么,随乊而来的便是液化天然气的安全问题,分层、翻滚是液化天然气在储存过程中有可能出现的一种极其危险的事故现象。通过FLUENT模拟软件对LNG储罐中不同物性参数的液化天然气在罐体漏热情况下进行数值模拟,在此乊前通过计算对大型LNG储罐漏热进行求解,将计算得到的热流密度近似取成10W/m2,以此作为模拟时边界条件的罐壁、罐底漏热量,模拟得出翻滚发生的开始和结束时间,最后通过翻滚发生持续时间计算仅翻滚时所造成的LNG损失,约334 t,翻滚发生前,储罐内的气相空间压力梯度约为32 kPa/h,仅约20 min便会使储罐内正常操作压力超出安全阀设定压力。由此可见,液化天然气翻滚事故的发生不仅会造成液化天然气本身的一大浪费,同时也会对人身及财产安全构成巨大威胁,因此,深入研究LNG翻滚对社会发展具有深远意义。     

天然气管道泄漏过程的参数变化研究

城市天然气管道泄漏是个复杂的非稳态过程,整个泄漏过程中气体流动状态随时间发生变化,利用计算机计算泄漏质量流量、泄漏速度等参数的变化。把泄漏过程分成多个时间段进行计算,单个时间段的计算是稳态泄漏,再结合理想气体状态方程、绝热方程、伯努利方程和质量守恒定律进行计算,然后把计算数据进行拟合得出泄漏质量流量、管道内压力、泄漏气体质量以及泄漏速度随时间的变化规律,为提高泄漏扩散模拟评价结果的准确性提供保证。     

埋地天然气管道泄漏数值模拟

给出了天然气管道泄漏几何区域图形,建立了天然气泄漏控制方程,基于控制体积原理和多孔介质理论,利用计算流体力学软件对埋地天然气管道泄漏过程进行了数值模拟。通过模拟,得到了天然气在土壤和空气中泄漏浓度分布,并分析了风速对天然气组分的扩散影响规律,确定了安全区域,为天然气管道泄漏应急救援和安全管理提供了理论依据。     

顺序输送粘度差对混油量影响分析

针对两种不同粘度的后行柴油分别与同一种前行汽油顺序输送时存在的混油问题,借助CFD模拟仿真软件,建立了三维流动传质耦合模型。模拟计算结果表明,前行油品与后行油品的粘度差对顺序输送时的沿程混油量有显著影响。由横向混油截面的变化情况来看,混油初期后行柴油以弓形前锋曲面嵌入到前行油品中,运行30s其前锋曲面逐渐变尖且以锥形曲面向前行油品逐渐延伸;从纵向混油截面的变化情况来看,截面柴油以楔形前锋曲面从管道下部嵌入前行油品中;管道侧面、顶面和底面边界层区域的混油量均随粘度差的增大而减小,且底面边界层区域的混油量最大。     

轻油罐车最佳卸车时间模拟分析

在轻质油品的输送中,铁路罐车输送占有较大的比例,但是在卸油的过程中容易产生气阻断流,使油品不能卸净。通过绘制罐车的几何模型,建立了油罐车内轻油温度场数学模型和求解边界条件;利用计算流体力学软件进行求解,获得了罐内轻油温度场分布;结合气阻发生条件,确定了轻油罐车最佳的卸油作业时间。现场实践表明:确定的最佳卸油作业区间能够指导生产实际,提高工作效率。     

天然气管道氮气置换过程混气段数值模拟

通过建立管道模型,给定边界条件,在Fluent软件中进行求解器设置后,运用组分输运模型模拟分析了氮气置换过程中混气段的特性。由分析得到：入口处混气头形状随入口速度增大由“直线”形状过渡到“子弹头”形状;在速度方向上,混气段氮气体积分数沿管道轴线呈线性规律递减,随着时间延长,扩散范围不断变大;氮气置换速度随着入口流速的增加而增大,置换初期,混气段长度增长速度快,大于置换后期;管道置换长度随时间增加而增大,置换速度越快,管道置换长度增长越快,管道置换效率随着流速的增加而增大,但是增长率呈下降趋势。     

油气水三相分离器工作原理及现场应用效果分析

油气水三相分离器是油田地面处理系统的重要设备,广泛应用于各大油气田。本文系统论述了油气水三相分离器的分类方法,对卧式、立式和球形三相分离器结构及其优缺点进行了对比。针对HXS型、HNS型、WS型和HBP型四种典型的油气水三相分离器结构特点、工作原理、优缺点及现场应用情况进行了详细阐述,未来的油气水三相分离器将朝着一体化高效多功能三相分离器的方向发展,以更好的适应占地面积小、环境恶劣、运输等方面的需求。     

边远沙漠小型油田原油外输方式优化研究

为确定适用于边远沙漠小型油田的原油外输方式,采用数值模拟方法对不同工况下的输油管道水热力参数进行了优化计算。应用管道轴向温降公式计算了不同产能阶段的热力允许最小安全输量,发现仅依靠出站温度和压力不能顺利将原油输送至终点。根据最低经济流速对四个产能阶段进行管径初选,并在此基础上计算了不同阶段不同管径管道输油的水热力参数,结果表明:产能为10×10~4t/a、20×10~4t/a两个工况时不适合采用管道输油,应考虑建立原油中转库并使用汽车罐车外运原油;产能为30×10~4t/a工况时,管道输油需要沿线设置2~3座加热站及2座泵站,但建设和运行成本较高;产能增加至50×10~4t/a时,管线水热力状况明显好转,可以采用管道输油。     

异径T型管道内油气分离过程数值模拟

气液两相流经T型管后,两相介质在各自分支管内相态分布不均,严重时支管内可能只有气体,而主管内为气液混合物。借助CFD软件数值模拟了不同时刻分支处的流动情况,得到了分支管内油气分离特性。结果表明：油气流经T型分支管时,会在支管处出现气液分离现象,离分支口越近,分离现象越明显;当距分支口一定距离时,几乎没有分离现象。     

天然气管道腐蚀与防腐分析

腐蚀对管道系统的可靠性和使用寿命起到关键作用,油气集输管线的失效形式主要表现为腐蚀失效。每年因腐蚀引发的事故不胜枚举,造成经济损失和人员伤亡的严重后果。从管道内外壁腐蚀两个方面论述了导致天然气管道腐蚀的原因,并有针对性的提出了预防腐蚀的措施。为天然气管道实际防腐提供了必要参考和理论依据。