油罐区泄漏及火灾危险危害分析

近年来,油罐区油气泄漏及火灾事故的发生率逐渐增高。石油及其产品具有易燃、易爆、易蒸发、易扩散等特点,其泄漏后产生火灾爆炸的可能性非常大。油罐区具有罐体高大、型式不一、油品种类多、存储量大、火灾爆炸起因多样化、火灾难以扑救等特点。油罐区泄漏及火灾会引发连续性爆炸、喷溅、沸溢、罐体变形倒塌等危险,本文对油罐区泄漏及火灾危险危害进行分析,对预防控制油罐区油气泄漏和火灾危害具有重要的意义。     

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.     

穿越河流输油管道泄漏扩散数值模拟

随着石油工业的迅猛发展,穿越河流输油管道已成为输送油品的重要途径之一。输油管道泄漏后不仅造成巨大的经济损失,还会带来严重的环境污染,对生命造成潜在威胁。对穿越河流输油管道泄漏扩散建立二维扩散物理模型对泄漏过程进行数值模拟。研究结果表明:管道泄漏过程可分为泄漏初期、泄漏中期、泄漏后期三个过程,水流速度对此三个过程的影响不同。水流对泄漏初期的影响不大,不同水速对泄漏中期的影响较大,在泄漏后期油品最终会扩散到水表面,水速越大油品扩散范围越大,且水速大到一定数值时会在泄漏中期发生溢流现象,使泄漏事故不易被发现。模拟结果与相关理论吻合较好,可为工程实际应用提供一定的理论指导。     

埋地管道在不同含水率的土壤中泄漏数值模拟

针对管道在土壤中发生泄漏问题,借助CFD软件及采用有限容积法建立土壤多孔介质中油气水三相流的流固耦合数学模型,分别模拟了管道在土壤含水率为0、0.1及0.2的三种情况下泄漏前后周围土壤温度场变化及油品在土壤中扩散分布情况。模拟结果表明:泄漏前,管道周围温度场分布相同,均呈椭圆形分布,热影响区温度由内向外逐渐降低。泄漏后,三种情况下,油品在土壤中运移趋势基本相同,但由于土壤含水率不同,管道周围温度场变化情况及相同时间内油品的泄漏量不同。     

基于FLUENT的海上平台天然气储罐泄漏扩散研究

针对海上石油平台天然气储罐泄漏扩散问题,基于计算流体动力学软件FLUENT,参照某海洋平台,建立海上平台的二维模型。模拟得到不同风速、泄漏孔径和泄漏速度条件下天然气在海上平台的泄漏扩散分布规律,并根据天然气5%~15%的爆炸极限模拟出天然气泄漏后的危险区域。模拟结果表明不同风速、泄漏孔径和泄漏速度与天然气泄漏扩散之间的规律并以此预测天然气泄漏扩散危险区域。为此类事故的预防、控制以及海上平台人员应急逃生方面均提供了参考。     

冬季埋地管道原油泄漏及土壤温度场数值模拟计算

文章利用CFD模拟计算软件,建立了冬季埋地管道泄漏模型,应用流固耦合相变数学模型,对冬季冻土热油管道正上方和正下方泄漏前后土壤温度场变化以及油品在土壤中的扩散规律进行数值模拟。研究表明:由于油温,管道泄漏前管道周围的土壤会升温,从而有一稳定的温度场;当管道泄漏后,温度场遭到破坏,同时受到土壤低温的影响,泄漏前端的油品会很快降温,达到凝点,并且出现了多种形态的凝油层,使原油扩散速率下降,土壤热影响变化逐渐趋于稳定。泄漏位置不同,土壤中原油分布差异较大,温度也有所区别。     

埋地含硫天然气管道泄漏问题的数值模拟

针对埋地含硫天然气管道泄漏问题,采用有限体积法,建立埋地高含硫天然气管道泄漏扩散模型和燃烧模型,考虑土壤对泄漏气体的影响,在风场影响下,对比分析埋地含硫天然气管道泄漏时有毒气体的扩散情况和发生燃烧后有毒气体的扩散情况,得出泄漏气体燃烧扩散比单一的气体泄漏扩散更加危险,燃烧产物二氧化硫为主要危害气体,同时,存在大量的二氧化碳和水蒸气以及未发生反应的硫化氢,危害性极大,及时采取防范和急救措施。     

气相乙烷管道泄漏扩散特征模拟分析

为研究气相乙烷管道泄漏扩散后的影响,以某公司拟建的一条乙烷输送管道为工程背景,采用CFD(计算流体动力学)软件,对不同泄漏孔径、不同风速下的气相乙烷管道泄漏进行了模拟分析,探讨其泄漏扩散特征以及危险范围的演变情况。结果表明：随泄漏孔径增大,乙烷的扩散形状发生改变,小孔泄漏扩散在土壤中的形状演变特征分为前、中、后期3个阶段,而管道全尺寸泄漏在大气中的扩散分为无风时的垂直射流扩散以及有风时的横向扩散;随泄漏孔径的增大,乙烷泄漏扩散范围变大,危险区域变大;随风速增大,乙烷全尺寸泄漏扩散高度降低,且危险浓度最远扩散距离达到峰值的时间缩短。     

障碍物间危险气体泄漏扩散的二维数值模拟

建立了一套基于κ-ε湍流模型的数值模拟方法,该方法适用于模拟可燃性气体、毒性气体等危险气体意外泄漏扩散时的湍流风场情况和危险气体的浓度分布情况。将数值模拟结果与风洞试验数据进行比较的结果表明,所建立的方法在模拟障碍物间危险气体泄漏扩散方面具有一定的有效性。     

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。     

影响埋地输油管道泄漏介质迁移两种因素分析

通过建立埋地输油管道泄漏污染物迁移二维模型,分别分析了泄漏油相、水相在管道不同泄漏孔径和位置发生泄漏时的扩散迁移规律。研究表明:泄漏油水污染物分布由苹果状、U状向椭圆状转变,泄漏孔径越大,泄漏速度亦越大,泄漏到地表的时间也相对提前;管道不同泄漏位置其泄漏油水污染物分布对称轴线不同,且油品在相对靠近地表泄漏时会提前泄漏到地表。本研究可为光缆检漏技术用于检测、定位埋地输油管道的泄漏情况和泄漏位置提供参考。     

高压天然气管道泄漏及事故危害规律研究

天然气长输管道泄漏扩散的基本理论,全面分析了影响天然气泄漏扩散的因素;建立了天然气长输管道泄漏模型,对不同影响因素下天然气泄漏的压力场、速度场、浓度场以及危险区域进行了模拟分析,阐述了不同工况下天然气长输管道泄漏的规律;通过模拟对比分析了不同泄漏孔径、不同泄漏压力对泄漏区域的影响;模拟分析了气体中含硫化氢和泄漏区域有建筑物时的泄漏规律。     

管道渗流对表层土壤影响的数值模拟

采用有限容积法建立埋地管道泄漏多孔介质流固耦合相变数学模型,对油品管道下侧泄漏进行压力场和体积分数的数值模拟。研究表明管道泄漏后,压力对于表层土的影响极小,可以忽略不计。体积分数经过一定时间后,等值线形成一个正苹果形。由于重力作用y轴比x轴扩散快,之后油品最外层等值线到达表层土下缘,油品开始渗入表层土,密集的等值线继续向上扩散,当等值线前锋到到表层土上缘时外界就会发现有泄漏现象发生,但是最大等值线前锋并没有到达表层土。当表层区域都向表层有油品输出,并且比较密集的等值线前锋已经处在表层土,这时地表应该会出现油品液体的流动。再经过一段时间,外层等值线到达土壤最下缘,这就意味着开始有油品开始污染地下水。     

大气环境对天然气管道泄漏扩散影响的模拟

目前天然气作为清洁能源得到了广泛的应用,同时天然气的输送主要依靠管道运输,所以对天然气管道的泄漏研究显得尤为必要。当天然气管道发生泄漏后,天然气的扩散范围会受到大气环境的影响,为此本文选用基于高斯扩散模型的ALOHA软件研究了不同大气环境下天然气管道扩散的危险范围。为了验证软件模拟结果的可靠性,将软件模拟结果与公式计算值进行对比。通过ALOHA软件对不同大气环境下天然气管道泄漏后的危险区域进行模拟分析,得出大气环境中温度、风速、湿度、大气稳定度对天然气管道泄漏的影响。结果表明,ALOHA软件的计算结果是可靠的,大气温度的增加会增大危险范围,风速的加快有利于危险范围的缩小,大气越不稳定危险范围越小,湿度对于危险范围基本没有影响。     

ALOHA软件在氯乙烯事故环境风险评价中的应用

以某企业氯乙烯储罐泄漏、火灾为事故场景,应用ALOHA软件对储罐泄漏及其火灾产生次生污染物的环境风险进行模拟分析。在模拟过程中以AEGL的1h浓度作为评价标准,选用最不利的气象扩散条件,采用重气扩散模型作为污染物的预测扩散模型,由此分别预测得到在昼、夜最不利气象条件下泄漏、火灾事故的最大危险区域。本文为ALOHA软件在环境风险评价中的应用提供参考。     

室内燃气泄漏扩散爆炸危险区域分布规律

根据家用厨房的实际情况,建立了可燃气体泄漏扩散的几何模型。运用CFD数值模拟软件Fluent14.0对室内燃气泄漏扩散的浓度场进行了有效的数值模拟,重点考察和分析了室内燃气爆炸危险区域的时空分布规律,从而为室内燃烧爆炸事故的预防和事故危险性评价提供理论依据研究结果表明,在空间上,燃气泄漏初期,爆炸危险区域位于泄漏源的上部,且随着时间的推移,爆炸危险区域不断扩大并整体有往下辽移柏趋势。最终迁移至地面附近:在时间上,随若燃气泄漏扩散的不断发展,危险爆炸区域的范围由小变大,再由大变小且在房间下部持续的时间明显大于中上部。     

不同气象条件下液氨储罐泄漏扩散伤害范围预测研究

为研究不同气象条件下液氨储罐泄漏伤害范围,有效控制和降低事故的后果,以渭南某化工企业液氨储罐为研究对象,对其不同气象条件下泄漏的扩散规律进行仿真模拟和数值分析。首先运用MATLAB模拟软件,采用高斯羽流模型,确定不同条件下液氨储罐的泄漏扩散危险区域。然后采用Origin软件,对不同气象条件下泄漏扩散造成的最远伤害距离进行拟合预测。     

基于高斯烟羽模型的山区含硫天然气泄漏扩散研究

为了预测含硫天然气泄漏后危险气体的扩散浓度和地形对气体扩散的影响,以高斯烟羽模型为基础,结合当地的实际环境,开展了含硫天然气在不同地形条件下连续泄漏的模型分析,并利用MATLAB对该气体的扩散进行计算,得出了相应的下风向气体的扩散浓度及其危害距离。结果表明:不同的地形条件下,含硫天然气扩散的距离和浓度不同。在下降地形中,气体浓度不会太高,但是泄漏范围较大;在上升地形中,泄漏气体易于在山体前聚集,少数气体绕山泄漏,但浓度急剧降低;在先下降后上升地形中,泄漏气体易于在下降地形和山体链接处聚集。     

高压储氢罐不同位置泄漏扩散的数值模拟研究

随着氢能广泛的应用,储氢容器将日益增多,泄漏破坏等事故将不可避免.今建立了高压储氢罐泄漏扩散的模型,提出了研究高压储氢罐泄漏扩散的数值模拟方法.通过对高压储氢罐不同位置发生泄漏扩散的数值计算,得到了不同位置泄漏后的扩散特性.对比数值模拟结果,认为储氢罐侧面与底面位置发生泄漏时,其危险性要远大于储罐顶部发生泄漏.通过数值分析,得出了该模拟条件下的危险区域在射流方向的传输距离与时间的近似关系公式.数值模拟结果可以为加氢站等场所处理氢气泄漏事故提供参考.     

渤海J油田稠油热采次生硫化氢泄漏后果分析

渤海J油田常规开采转入蒸汽吞吐开采后产生硫化氢,极易造成人员中毒和设备损坏。为了解硫化氢泄漏后扩散影响范围,选取事故后果严重、发生概率相对较高的泄漏场景,采用PHAST模拟软件,重点分析了不同风速条件下硫化氢泄漏的事故影响,对硫化氢泄漏扩散的过程及影响范围进行了定量评估,并提出了应对措施。分析结果表明：井口取样口以150mg/m³(100ppm)初始浓度硫化氢泄漏扩散时,硫化氢浓度未达到危险临界浓度150 mg/m³(100 ppm);以4 720 mg/m³(3 147 ppm)初始浓度泄漏扩散,井口取样口4 m范围内硫化氢浓度达到了危险临界浓度150 mg/m³(100 ppm);在硫化氢泄漏初始浓度较低时,风速对硫化氢扩散最大范围影响不大,因为风会很快将低浓度硫化氢吹散;当硫化氢泄漏浓度较高时,风速能有效降低硫化氢浓度,风速越大,硫化氢影响范围越小。研究成果有助于预防渤海油田稠油热采开发过程中因硫化氢泄漏导致的人员和设备损害。