紧急关断阀关断延迟对天然气管道泄漏过程的影响

准确判断泄漏速率对控制泄漏和计算应急区域范围非常关键,但现有天然气管道泄漏速率计算多在稳态的持续泄漏或紧急关断（ESD）阀同时关闭的动态泄漏假设下得到结果,与实际存在差别。本文结合管道过程,构建基于HYSYS的天然气集输管道泄漏等效模型,就ESD阀关断顺序和延迟对管道流量和泄漏速率的影响进行了模拟分析。结果表明,随着泄漏孔径的增加,管道内将出现逆流现象,管道ESD阀关断延迟顺序对小孔泄漏和大孔泄漏速率的控制存在明显不同的影响,对释放持续时间的影响较小。     

燃气管道泄漏模型的研究进展

泄漏速率是燃气管道扩散模拟和风险评价的重要因素,同时也是管道泄漏检测不可缺少的一环.通过对国内外泄漏速率计算模型的应用分析,探讨了燃气管线泄漏率计算的主要模型和分类方法,罗列了稳态模型下小孔模型、大孔模型和管道模型的计算式,并指出其适用范围.对于大孔模型,提出了高压和低压分开计算泄漏率的方式.对比一些非稳态泄漏模型指出...     

危险性液体储罐泄漏过程的建模及工程应用

研究建立了2种危险性液体储罐的泄漏源模型及数值方法,通过Visual Basic语言开发了数值模拟软件,结合具体的工程案例进行了数值计算,分析了液面高度、泄漏质量速率、泄漏质量与泄漏时间以及泄漏质量速率、泄漏质量与液面高度的关系,结果表明:建立的模型可以准确描述危险性液体储罐的泄漏过程,且数值模拟软件降低了模型求解时间,具有很强的实用性,从而为危险性液体储罐泄漏事故后果定量风险评价和事故应急救援提供基础数据。     

外力破坏作用下燃气管道突发性破损泄漏扩散及风险分析

随着当前城市化进程的快速发展,城镇建设活动对燃气管道的侵扰现象不断发生,其中第三方外力破坏作用造成燃气泄漏事故频繁发生,在城市人口密集区容易形成重大安全隐患。因此为量化外力破坏管道燃气泄漏事故危害区域和分析燃气泄漏的风险,针对第三方外力破坏作用对管道的破损特征,建立了管道燃气泄漏和扩散模型,先对不同等级压力管道和破损孔径条件下的泄漏率进行了分析,再根据泄漏率、风速及大气稳定度等对燃气扩散进行了模拟,对危险浓度区域进行了定义划分,得到了燃爆浓度区域和对人体产生不适症状的危害浓度区域,给出了燃气泄漏扩散的最小警戒距离,对比分析了在管道压力下泄漏孔径、风速及泄漏量等因素对扩散危害面积和最小安全距离的影响,为外力破坏作用燃气泄漏事故的预警、疏散和应急抢险等危险防控提供依据。     

氢气泄漏过程的理论模型计算及CFD模拟

采用Fluent数值模型虽然可以较为准确地预测氢气泄漏后的扩散和运动规律,但是建模及计算时间较长。提出一种新型理论模型,可以在很短时间内预测氢气泄漏的扩散和运动规律,适用于应急处理。为了探究理论模型的准确性,还建立了二维和三维的CFD模型进行计算。对不同尺寸泄漏口的水平和竖直方向的两种射流进行了研究,计算了氢气泄漏时射流轮廓及摩尔分数分布,预测了基于可燃极限计算的储罐周围的安全区域。比较了氢气射流的理论模型和CFD模型计算结果,并且与前人的实验结果做了比较,吻合度很好。研究还发现Froude数较高的射流是动量控制的射流;而较低情况下有射流很强的浮升力效应,氢气的摩尔分数下降速率加快。     

输气管道潜在影响区模型关键参数取值讨论

天然气管道的潜在影响区是指如果管道发生失效,其周边公众安全和财产可能受到明显响影的区域。泄漏速率衰减因子的取值对潜在影响区半径计算模型的准确性有着极大影响,ASME B31.8S基于对实验数据的研究,将泄漏速率衰减因子λ的取值为0.33。研究ASME B31.8S中泄漏速率衰减因子的取值方法,并根据该取值方法,对不同管道的泄漏速率衰减因子λ进行计算。计算结果表明:对于108~1 219 mm管径的管道,泄漏速率衰减因子在0.14到0.32之间,泄漏速率衰减因子不随管道压力变化,而随管径的减小而减小。由此得出结论:将λ取为0.33可以满足安全管理需求,但是对于城镇燃气管道这类较小口径管道而言,可能造成潜在影响半径计算结果过大,在安全管理中难以执行且提高安全管理成本。最后将不同管道λ分别取值,计算出潜在影响区半径与原潜在影响区半径公式的计算结果进行比较。     

环境风险评价中的物料泄漏计算

总结了环境风险评价中物料释放时泄漏速率的计算方法与适用条件、关键计算参数的选取以及泄漏时间的确定依据。通过某化工企业液氨储罐出料管道泄漏事故的案例分析,比较了三种不同泄漏速率计算方法的计算结果。结果表明液相流泄漏速率计算模型得到结果最为保守,故在无法明确某一复杂泄漏情景下的物料流态时,建议优先使用液相流泄漏速率计算模型进行保守计算。     

液位控制系统干预下小孔全过程泄漏速率模型

泄漏速率是计算泄漏量、确定泄漏持续时间及评估泄漏风险的前提和基础,通过搭建液相储罐小孔泄漏实验系统,构建不同泄漏场景,对比液位控制系统干预下的泄漏速率变化情况,并结合泄漏速率模型计算值进行分析。结果表明：液位控制系统响应后,泄漏速率下降速度变缓,并随时间推移逐渐开始回升,最后稳定在某值处达到稳态泄漏,进出流量对储罐小孔泄漏速率的影响基本可忽略。通过改进储罐泄漏经典公式,建立基于实际液位控制系统干预条件下的储罐小孔泄漏速率模型,提出泄漏孔口高压修正系数计算方法和模型,通过验证分析证明该模型可有效提高液位控制系统干预下泄漏速率计算精度。     

液氯储罐泄漏扩散事故数值模拟计算

以某化工厂的液氯储罐泄漏扩散事故为背景,根据氯气的毒理性质以及事故当日的环境条件,利用有害大气空中定位软件（ALOHA）重气扩散模型对该事故发生的多种场景进行模拟,计算液氟泄漏最大平均持续泄漏速率和泄漏时间,定量得出事故的危害范围,分析敏感点浓度、人体接触剂量随时间的变化以及对影响区域中户内外人员造成的伤害程度,由此可将事故危害划分为不同的红色、橙色和黄色应急救援区域,提高应急救援和人员疏散的安全性和准确性。模拟结果表明,发生2cm及以上孔径破裂或穿孔泄漏,其下风向4km处户内、户外最大浓度都超过ERPG-2浓度水平,该影响区内人员都应紧急撤离。     

液位控制系统干预下小孔全过程泄漏速率模型

泄漏速率是计算泄漏量、确定泄漏持续时间及评估泄漏风险的前提和基础,通过搭建液相储罐小孔泄漏实验系统,构建不同泄漏场景,对比液位控制系统干预下的泄漏速率变化情况,并结合泄漏速率模型计算值进行分析。结果表明:液位控制系统响应后,泄漏速率下降速度变缓,并随时间推移逐渐开始回升,最后稳定在某值处达到稳态泄漏,进出流量对储罐小孔泄漏速率的影响基本可忽略。通过改进储罐泄漏经典公式,建立基于实际液位控制系统干预条件下的储罐小孔泄漏速率模型,提出泄漏孔口高压修正系数计算方法和模型,通过验证分析证明该模型可有效提高液位控制系统干预下泄漏速率计算精度。     

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。     

燃气燃烧器安全控制技术探讨

在燃气燃烧器研制设计中,燃气的易燃、易爆及毒性,使安全控制成为首要问题。根据燃气燃烧器的原理和燃烧特性,对其安全控制要求主要有预吹风、自动点火、燃烧状态监控、点不着火的保护、熄火的保护、燃气压力高低限保护、空气压力不足保护、断电保护、防泄漏措施等。国产燃烧器的安全控制装置和国外相比存在一定差距,需要企业和国家技术和产业部门共同努力,保障国内产业的健康有序发展。     

基于MATLAB软件的液氨储罐泄漏扩散模拟

为有效控制和降低液氨储罐事故后果，以某液氨储罐为研究对象。基于MATLAB软件，首先运用两相流泄漏模型计算该储罐泄漏速率，再结合液氨理化特性、风速以及大气稳定度等气象条件，运用高斯烟羽扩散模型对其泄漏扩散范围进行模拟研究，确定其不同条件下泄漏扩散范围，为涉氨企业安全管理和事故应急提供了一定的参考意义。     

海洋平台泄漏硫化氢中毒事故后果动态评估

综合考虑受灾人员的应急疏散行为与泄漏气体积聚状态的时空变化，结合剂量响应模型提出海洋平台硫化氢泄漏中毒后果动态评估方法。应用所提出的方法对假想的海洋平台硫化氢泄漏事故后果进行评估，事故场景中考虑紧急关断系统（ESD）与放空系统对泄漏速率的影响，结合应急响应时序建立应急撤离时间模型。将基于动态评估方法得出的结果与基于静态评估方法、半动态评估方法得出的结果进行对比。基于静态评估方法、半动态评估方法与动态评估方法所得作业人员硫化氢吸入剂量分别为1.062×10⁵、7.230×10⁴和6.020×10⁴，对应的死亡率分别为5.396×10^-2、2.848×10^-3和4.571×10^-4。对比结果表明所提出的动态评估方法更细致地考虑了事故场景中的动态因素，能有效提高事故后果预测的准确度。。     

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。     

基于DBN模型的LNG储罐泄漏风险分析研究

针对传统LNG储罐泄漏风险分析方法无法反映事故发展动态后果的局限性,提出基于动态贝叶斯网络（Dynamic Bayesian Network,DBN）模型的LNG储罐泄漏风险分析方法,描述LNG储罐泄漏的动态演化过程,分析LNG储罐泄漏原因与后果。利用DBN根据可燃物泄漏状态随时间的变化,更新各类后果场景发生概率,建立了基于DBN的LNG储罐风险分析模型。以徐州LNG加气站储罐泄漏燃烧事故为例开展动态风险预测,结果表明模拟事故原因与事故调查报告原因相符,证实了该模型的可行性,同时分析了应急救援在LNG储罐泄漏事故当中的重要性。     

基于FLUENT的城镇燃气管道泄漏扩散模拟研究

利用FLUENT对城镇燃气管道发生泄漏时的气体扩散问题进行模拟分析,得到气体在一定风速和有限空间条件下的扩散规律和甲烷浓度分布规律,指出燃气管道在泄漏口处气体泄漏速度较快,气体扩散近似自由射流,泄漏流场速度分布和甲烷浓度分布在X轴正向受到外部环境风速和泄漏孔径的影响明显,随风速和管道泄漏孔径增大气体扩散范围增大,这为充分认识城镇燃气管道泄漏扩散现象,有效预测泄漏事故范围和应急处置提供了理论依据。     

易燃气和毒气泄放扩散浓度计算

对易燃气和毒气泄放扩散进行了初步研究。通过对气云扩散的分析 ,改进了板块模型 ,并编制电算程序 ,可对水平泄放、竖直喷射泄放、突发泄放、液池泄放等情况进行定常和非定常的扩散浓度的计算 ,为泄漏扩散事故的预防及发生事故后采取应急防护措施提供参考。     

城镇燃气管道泄漏扩散模型及数值模拟

针对城镇燃气管道泄漏预防与综合评价中必须要用到的泄漏模型,分析了泄漏源模型、扩散模型、及数值模拟,以此为确保城镇燃气管道运行安全提供依据。     

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.