天然气管道泄漏扩散的模型研究

天然气管道发生泄漏扩散是输气管道事故危害的根本原因,因此就天然气泄漏扩散进行研究至关重要。本文就当前国内外的泄漏模型和扩散模型及泄漏扩散模型的研究进展进行综述。     

LNG泄漏扩散过程及研究方法分析

分析液化天然气(LNG)泄漏的危害性、扩散过程和影响因素,总结国外大型LNG泄漏扩散实验,比较LNG泄漏扩散的经验模型、箱模型、浅层模型、计算流体力学(CFD)模型等4类模型,概括总结各类模型的基本原理以及优缺点,对LNG泄漏扩散的研究方向作出了展望。     

酸气泄漏的毒害区域估计及安全对策

采用高斯烟团模型和烟羽模型,对比了酸气在瞬时泄漏和连续泄漏两种情况下扩散范围及毒害后果,分析了影响气体扩散的各种因素。从工艺、安全管理、应急救援等方面提出了酸气泄漏事故的安全防范措施。     

浮式生产储卸油装置上部模块原油泄漏灾害研究

为研究浮式生产储卸油装置（FPSO）上部模块原油泄漏引发的灾害,以某FPSO加热撬块发生原油泄漏为例,建立原油蒸气扩散模型和池火灾模型,定量分析原油蒸气爆炸和池火灾的危害规律与危害范围。研究表明,原油蒸气质量浓度在泄漏源处最大,质量浓度为0.23 kg/m3区域内遇火有发生爆炸与池火的风险,同时随着泄漏时间增加,目标与液池中心水平距离越小,所接受热辐射通量的上升速度越快,蒸气云爆炸冲击的危害越大。     

重气泄漏扩散影响因素分析及模型研究

重气扩散受多种因素影响过程复杂,是目前泄漏扩散研究的重点。分析了重气扩散机理和影响因素,对重气研究方法进行了介绍,对比分析了箱模型、CFD模型、浅层模型和经验模型的适用范围和各自的优缺点,得出CFD模型是研究重气扩散最准确分方法。     

气体泄漏动态模拟与辅助决策技术研究

针对石化企业气体泄漏应急管理问题，分析气体泄漏扩散的经典高斯模型，并结合经典模型中的瞬时模型和连续扩散模型的优缺点，提出了改进的动态连续烟团积分气体扩散模型，基于GIS实现泄漏扩散的动态可视化展示。结合加权最短路径优先算法，构建多目标多任务的气体泄漏应急过程的动态研判模型，实现事故状态下的应急物资快速调度和应急疏散指引等辅助决策功能并与GIS界面结合。系统可为突发性气体泄漏事故下的应急指挥与管理提供有效的辅助决策依据。     

易燃有毒气体泄漏扩散及其危险范围预测

本文对地面泄漏源、泄漏气体扩散模式及其影响因素进行了阐述 ,利用气体湍流扩散微分方程 ,建立了地面瞬时和连续泄漏源气体扩散模型 ,并用于解决易燃易爆或有毒气体泄漏扩散危险区范围预测中的问题。     

气体管道泄漏模型的研究进展

分析了研究气体管道泄漏模型对于管道泄漏事故后果评价和事故处理的重要意义,讨论了现有的3种泄漏模型的计算方法及适用范围。     

氯气扩散影响因素的数值模拟

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;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;不同的地表条件是影响重气扩散的重要因素.     

天然气泄漏事故现场人员紧急疏散系统开发

对天然气泄漏事故展开原理分析,将其按时间线拆解为泄漏、扩散及疏散三部分。对泄漏模型进行了分析研究,介绍了Gaussian扩散模型、一维模型和CFD方法等扩散模型,并对人员疏散时间的计算机模型和经验公式进行了比较分析。结合天然气泄漏事故现场的应用特点以及快速计算需求,设计开发天然气泄漏事故现场人员紧急疏散系统,为应急预案的制定及应急现场的管理提供帮助。     

埋地燃气管道泄漏扩散模型

分析了燃气在土壤中的扩散原理与影响因素,结合泄漏量的计算模型,建立了埋地燃气管道泄漏后的一维扩散方程。通过量纲分析的方法对扩散方程求解,得到了燃气在土壤中的泄漏扩散浓度表达式,通过实例计算分析得出了燃气在土壤中的泄漏扩散规律。     

泄漏源间距对多源重气泄漏扩散的影响

开展小尺寸多源重气泄漏扩散的实验研究,探究泄漏源间距对多源重气泄漏扩散相互作用的影响,并给出参考临界值。结果表明：不同泄漏源间距的气体浓度随扩散距离的变化基本符合指数衰减函数规律;在泄漏源附近,气体浓度与泄漏源间距呈明显线性关系;当相对孔间距小于 30 时,泄漏源间距增大会降低泄漏源附近的气体浓度,降低气体浓度下降速率,增大气体扩散范围;当相对孔间距大于 30 时,在泄漏源附近基本不能发生混合,气体浓度衰减趋势不能满足指数衰减公式,可视为 2 个单源重气泄漏。     

燃气管线动态泄漏扩散的危险性分析

通过对燃气管线动态泄漏过程的分析,建立了动态泄漏率计算模型。以湍流扩散微分方程为基础,根据动态泄漏率不定常的特点,建立了燃气管线动态泄漏扩散模型。讨论分析了火灾爆炸的可能性危险范围和伤害性危险范围的参考标准和计算方法。在实际应用的基础上,对各种危险范围给予了讨论和分析,并对给定条件下的伤害及破坏范围给予了计算。这将为设立和制订高压长输管线和城市主要输运管道附近的重要建筑物（学校等）的修建安全距离提供安全标准和参考,同时也为降低事故可能造成的危害程度提供保障。     

燃气室内泄漏质量浓度模型与分析

建立并简化了燃气在室内泄漏后形成的浓度模型,分析了房间内泄漏燃气的浓度与泄漏时间、泄漏强度、换气次数和房间体积的关系.指出在燃气发生泄漏事故采取措施降低浓度时,应注意整个空间及局部区域的燃气浓度分布.     

卧式氨气储罐气体探测器安装位置的研究

为了实现对卧式氨气储罐泄漏、有毒气体扩散状态的有效分析测量,建立了小尺寸模型与大尺寸模型,基于Fluent软件的组分输运模型,对卧式液氨储罐局部泄漏和整体扩散情况进行模拟计算,并基于模拟研究结果和实际厂区工况,以氨气扩散的路径和气云形态为着手点,提出各种气象环境下氨气探测器的合理布置方案。模拟结果表明：风速越大,氨气前期扩散速度越快,同时大风速也有利于稀释有害气体浓度;此外,氨气这类轻质气体,在大范围空气中扩散时,其流动状态、形成气云形态受外界风速的影响较大。     

住宅天然气泄漏扩散规律研究

通过搭建超大尺寸燃气爆燃实验平台,模拟居民住宅内燃气泄漏后的分布扩散,以移动传感器和固定传感器相结合的方式,采集了空间内燃气泄漏后不同位置的天然气浓度随时间的变化,总结了燃气在住宅内泄漏后自由扩散的规律。同时,通过构建浓度地图的方式,呈现了燃气泄漏后不同时刻厨房内的浓度变化。