基于Fluent的风向对LPG储罐泄漏扩散规律研究

以某LPG储罐为基础,利用Ansys Fluent软件建立符合实际的三维模型,分别模拟了不同风向工况下,储罐泄漏后丙烷扩散规律和爆炸危险区域。结果表明:泄漏后的扩散范围,Y轴方向上为逆风>无风>顺风,X轴方向上为顺风>无风>逆风;在人体呼吸带范围内,丙烷爆炸极限覆盖的区域范围为逆风>无风>顺风;风向的作用改变了爆炸危险区域所在位置;一旦发生泄漏,应根据风向和所处位置,确定逃生路线。在实际中,可以根据计算情况,在储罐周围一定范围内做出标记,确定危险区域和逃离指示标志,为发生泄漏危险时的人员逃生和救援站位提供参考。      

基于开裂面积的管输LPG泄漏扩散模拟

为了确定管道泄漏参数对泄漏过程的影响规律,基于管道开裂面积,结合管道和输送介质的基本性质,以编制的计算模拟软件为基础,进行管输LPG泄漏扩散模拟研究。采用控制变量法,将开裂孔口形状简化为圆形,改变孔径从而改变开裂面积,研究不同开裂面积下LPG泄漏规律。研究结果表明,开裂面积越大,泄漏持续时间越短,泄漏过程中初始泄漏速率就越大,且达到平缓泄漏所用的时间越短。     

平坦地区输气管路不同泄漏点气体扩散模拟

通过对平坦地区天然气管路不同泄漏点气体扩散模拟研究发现,静风条件下,天然气在大气中自由扩散稳定后,不同泄漏点泄漏后的速度、浓度分布趋势基本一致,均关于泄漏口垂直方向对称,喷口附近、喷口垂直上方及近地面区域的硫化氢浓度较高,属危险区域;有风条件下,喷射区域发生弯曲,气体扩散范围增大,风对污染物起输送、稀释、扩散作用,其效果随高度增加不断增强,模拟空间内危险区域随着风速的增大而减小.不管有无风力影响,泄漏口距集输起端越近危险性越大.模拟得出的不同位置气体泄漏扩散规律及危险区域,将为安全生产和应急抢险提供较好的参考依据.     

LNG储罐泄漏危险性数值计算

为解决LNG储罐泄漏扩散模拟分析过程中存在计算和分析过程过于复杂的问题,通过选取适当的气体扩散模型,利用Matlab编写程序,对甲烷气体的扩散进行快速模拟计算,形成气体扩散浓度分布图,预测甲烷蒸汽在向下风向扩散的过程中形成爆炸危险区域,并模拟分析风速、地表粗糙度、泄漏速率等因素对LNG泄漏气体扩散影响。研究结果表明,当风速方向和泄漏源泄漏方向一致时,甲烷蒸汽扩散距离和危险区域面积随风速增大呈减小趋势;甲烷蒸汽在下风向扩散距离及危险区域面积随着地表粗糙度的增大而减小;甲烷蒸汽扩散距离和危险区域面积随泄漏速率的增大而增大。     

埋地输气管道穿孔泄漏扩散浓度的数值模拟

基于有限容积法,建立输气管道泄漏扩散模型。以天然气管道为例分析了管道穿孔泄漏的原因,并进行数值模拟,得出了不同时刻模拟区域内天然气云团的扩散特性,给出了不同时刻爆炸浓度范围。结果表明：埋地天然气管道泄漏后,随着扩散时间的增加,近地面附近区域受气体危险浓度作用时间较长,影响程度较大。该成果为管道安全抢修提供理论指导,也说明应用数值方法模拟埋地燃气管道泄漏扩散规律是可行的。     

有障碍物空间可燃气体扩散规律的数值模拟

有限空间内可燃气体泄漏扩散容易引发危险事故,而对于有限空间障碍物存在时气体泄漏扩散规律的研究较少。为此,针对有限空间障碍物对可燃气体泄漏扩散的影响,采用雷诺平均的N-S方程,湍流模型以及无反应多组分输运方程,对障碍物影响下可燃气体泄漏扩散进行了数值模拟,并进一步分析了泄漏位置和障碍物高度对可燃气体泄漏扩散的影响。结果表明:障碍物对可燃气体扩散过程有阻碍作用;障碍物影响下不同位置泄漏扩散形成的浓度场不同,泄漏口与出口异侧,距离障碍物越近,房间内形成的爆炸区域越大;障碍物高度越高,有限空间内形成的爆炸区域越大,增大了危险事故发生的可能性。该模拟结果有助于室内燃气管道安全设计,可为制订室内可燃气体爆炸事故的预防措施提供参考。     

PHAST在LPG罐车泄漏爆炸事故分析中的应用

通过总结液化石油气(LPG)的固有危险性和泄漏事故类型,利用PHAST软件对某LPG罐车泄漏爆炸事故进行后果模拟分析。模拟结果表明:LPG罐车卸料管泄漏爆炸超压后果能够较好的反映爆炸中心实际破坏情况,但无法达到事故报道中320~500 m的建筑物破坏程度;LPG罐车完全破裂模拟事故后果与实际事故破坏程度相比仍偏小,这与该起事故爆炸碎片击中周边储罐引发的多米诺效应密切相关。通过PHAST软件再现该起LPG罐车爆炸事故的初期过程,能够为危险化学品泄漏爆炸事故的安全管理、事故调查及事故后果反演提供帮助。     

小型LPG储罐火灾超压预警研究

本文针对液化石油气储罐泄漏火灾事故,建立了耦合储罐泄漏进程和LPG火灾燃烧热模型的储罐超压模型,对LPG储罐泄漏、火灾、罐体超压进行了模拟。确定了不同充装率、不同泄漏孔径储罐罐体内部压力的变化,确定了90%充装率下最危险的泄漏孔径、最短预警时间,可为预防和控制罐体超压失效事故提供技术支持。     

LPG埋地储罐泄漏和渗流扩散影响因素分析

研究液化石油气（LPG）埋地储罐泄漏、LPG渗流扩散的影响因素对其事故的预防、预测、应急等具有重要意义。为此， 分析了导致LPG埋地储罐泄漏的影响因素，重点对LPG在渗流扩散过程中的影响因素进行分析，利用CFD（Computational Fluid Dynamics）模型对LPG在各种地下环境中的渗流扩散过程进行数值模拟，讨论渗透率、孔隙度、水饱和度、重力、扩散到外界环境的出口位置等因素对LPG渗流扩散的影响，得到如下结论：LPG在多孔介质渗流过程中分子扩散作用对LPG渗流扩散的影响很小；重力、出口位置对LPG渗漏扩散方向影响很大，使流体倾向于重力、出口方向移动；含水量较小、孔隙度和渗透率较大的多孔介质，流体渗流速度下降梯度相对较小，渗流扩散快；黏滞力对渗流速度的影响不可忽视。在此基础上，提出泄漏事故发生后应急救援的措施。     

浮式生产系统泄漏天然气扩散规律与危险区域

考虑到浮式生产系统(FPSO)作业过程中存在的油气泄漏及火灾、爆炸等连锁风险,为了科学评估FPSO天然气泄漏风险,基于计算流体动力学理论,采用通用CFD软件Fluent建立FPSO关键系统泄漏天然气的扩散行为预测与评估模型,分析、判断可燃气体运动特点及危险区域的分布规律。根据仿真结果和对比分析,研究了泄漏可燃气体的扩散过程、行为特点以及风向、风速和泄漏速率等关键因素对可燃气体扩散危险区域的影响规律,综合考虑仿真结果与相关标准的要求,合理确定FPSO上部模块的一级2区IIA组危险区。结合FPSO油气泄漏风险特点,从工程应用角度提出应对措施与建议。     

关于液化石油气（LPG）储存系统设计的几点建议

在石油化工行业,液化石油气(LPG)主要储存在压力储罐中,如球罐、卧式罐等。从降低LPG泄露事故发生几率角度出发,针对LPG压力储存系统(球罐)的设计提出几点建议。     

液化石油气球罐失效因素的模糊分析

将模糊综合评价应用到液化石油气球罐失效因素的分析中,通过建立评价的因素集、评价集、权重集等,提出了利用模糊综合评判对液化气球罐失效因素进行评价的具体方法,指出选材、组装焊接以及腐蚀破坏是导致液化气球罐失效的最主要的因素,即工况和质量因素占着主要的地位,并通过实例说明了该评价方法的可行性。     

稀土合金防护层在液化气球罐中的应用

介绍了某厂液化气球罐内壁腐蚀情况,通过分析是因为球罐内壁存在应力腐蚀(SSCC)环境,造成球罐内壁焊道的热影响区出现裂纹,影响球罐的安全使用.阐述采用稀土合金(Zare)涂层可以解决球罐内壁应力腐蚀的问题,并说明了球罐内壁防腐涂装的工艺技术条件.     

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液化气储罐受到火焰侵袭时，靠近壁面的液化气温度首先升高，自然对流上升至储罐上部后形成热分层区：分层区温度较高，并决定了储罐内的温度。研究液化气储罐中的分层现象有利于我们认识液化气在存储和出现事故时的压力变化过程，为工业生产提供安全保障。为此，主要针对液化石油气储罐在受到外部热源侵袭时出现的分层现象进行了分析，建立了液化石油气分层模型，并将分层模型和均相模型的计算结果进行了比较，得出了分层区对增压过程的影响。另外还分析了热流密度和液化石油气充装度对分层区形成的影响。结果认为：①由于分层区的存在，液化石油气储罐受热增压速度显著加快；②在一定的范围内，热流密度和充装度的增大会使液化气储罐内压力上升速度加快，缩短了达到安全阀开启压力的时间。     

15MnNbR钢制2000m^3液化石油气球罐的建造

15MnNbR钢系国产新型压力容器用钢,并首次应用于九江分公司2000m3液化石油气球罐.试验研究及开罐检查表明,15MnNbR作为大型液化石油气球罐用钢具有优良的综合性能,可以替代进口的SPV355钢板.采用15MnNbR钢建造2000m3球罐比采用16MnR钢造价约可降低5%.     

液化石油气铜片腐蚀试验不合格的原因及对策

介绍了某炼油厂所产液化石油气钢片腐蚀试验不合格的情况,通过跟踪分析,认为这与其总硫含量、硫 化氢含量有关,对球罐液化石油气腐蚀与碱性水含量、取样部位等因素的关系做了试验分析;依据控制指标和腐蚀 因素,提出了改进液化石油气质量的措施,并在应用后取得了成功,为正常生产提供了可参考的控制参数。     

大型球罐的参数化设计及有限元应力分析

基于功能强大的可视化编程语言Delphi6．0,编制了大型球罐的参数化设计和应力分析软件,实现了球罐设计与ANSYS的无缝衔接。运用该软件与商业有限元软件ANSYS,对1000 m3的大型液化气球罐进行了参数化设计和应力分析,并采用应力分析设计方法,对人孔接管与球壳、支柱与球壳等连接处的界面进行了强度校核。     

预防和控制液化石油气储罐泄漏危害的消防设计

液化石油气属于甲类火灾危险物质,如何预防和控制液化石油气储罐泄漏和爆炸,一直是倍受关注的问题。文章分析了液化石油气储罐泄漏原因及泄漏特性,从储罐本体、储罐附件、储罐位置以及安全检测装置、泄放装置、紧急切断装置、给水灭火设施等方面,较全面地介绍了预防和控制液化石油气储罐泄漏危害的消防安全设计。     

液化气球罐的检验和安全评价

通过对液化气球罐内表面的磁粉探伤检查、焊缝的X光检查、硬度检测，以及压力容器缺陷评定和电偶腐蚀的计算。得出：用异型钢材焊接的液化器球罐经检修后，可以继续安全使用。