输气站场脱硫装置H2S泄漏扩散规律及后果研究

为定量分析不同工况条件下H₂S泄漏扩散的影响规律,在分析H₂S气体危险性的基础上,采用DNV PHAST软件模拟不同泄漏孔径、扩散时间和气象条件对浓度分布的影响,进而考察毒性、喷射火和蒸气云爆炸带来的危险后果。结果表明,泄漏孔径和扩散时间与下风距离、云团宽度和云团高度等参数呈正比,大气稳定度越低、风速越大,越有利于气体扩散;H₂S的主要危害为中毒,其引发室外致死率为0.1%、1%、10%和99%时的下风距离分别为652.6 m、574.7 m、482.1 m、216.7 m。研究结果可为有毒气体的泄漏风险防控提供实际参考。     

化工厂液氨储罐泄漏氨气扩散的影响因素研究

以某化工厂低温常压液氨储罐为研究对象,采用phast软件建立了液氨储罐泄漏模型,分析了泄漏孔径、泄漏高度、大气稳定度、地面粗糙度及环境风速对氨气泄漏扩散浓度变化的影响。结果表明：当泄漏孔径超过20 mm时,氨气泄漏扩散浓度及范围大幅增加,应定期巡检,在小泄漏孔径时及时采取补漏措施;当泄漏高度为4 m时,高度1 m处氨气浓度最大,应注意此高度罐壁的腐蚀程度,当泄漏高度达到13 m时,高度1 m处氨气浓度为0,对地面无影响;当大气稳定度升高时,氨气向下风向扩散的距离明显增大;随着地面粗糙度的增加,氨气浓度分布整体明显降低;当环境风速低于2 m/s时,氨气扩散影响范围和最大浓度均较高,应加强巡检。     

合成氨厂液氨泄漏扩散危险区域分析研究

针对液氨储罐泄漏事故,运用PHAST软件研究风速、大气稳定度、泄漏孔径、大气温度等对液氨泄漏扩散区域的影响。通过下风向距离以及云团宽度来描写有毒危害区域并得出结论,为企业制定应急救援预案、提高管理水平等提供依据。     

液化天然气水平连续泄漏重气的扩散过程

结合SLAB稳态烟羽模型,针对液化天然气(LNG)连续泄漏、水平喷射源的重气扩散过程进行了模拟研究,分析了液化天然气泄漏后混合云团扩散形成的浓度场、温度场和其它特征参数。利用MATLAB语言编制液化天然气连续泄漏扩散模拟程序,对两种试验环境条件(不同风速、大气温度、大气稳定度、相对湿度和地表粗糙度等环境参数)下扩散云团的特性参数进行模拟计算,得到各云团参数随下风向距离的变化规律。     

Research on the LNG dense gas diffusion: A continuous horizontal jet release

结合SLAB稳态烟羽模型,针对液化天然气（LNG）连续泄漏、水平喷射源的重气扩散过程进行了模拟研究,分析了液化天然气泄漏后混合云团扩散形成的浓度场、温度场和其它特征参数。利用MATLAB语言编制液化天然气连续泄漏扩散模拟程序,对两种试验环境条件（不同风速、大气温度、大气稳定度、相对湿度和地表粗糙度等环境参数）下扩散云团的特性参数进行模拟计算,得到各云团参数随下风向距离的变化规律。     

液氯瞬时泄漏扩散的数值模拟

在箱模型的基础上,用适当简化方式对高压常温液化贮存的液氯泄漏扩散进行了数值模拟,充分说明了重气效应的影响;通过数值模拟,认为云团液滴汽化、温度变化的这一短暂过程可近似看成是云团在泄漏源处的重力沉降,以一合适的初始半径高度比,作常态氯气泄漏扩散考虑,使得计算简化。这种近似模拟结果与液氯泄漏扩散模拟结果基本相近,如下风向距离浓度等。以常态氯气泄漏扩散近似高压液化贮存氯气扩散,其初始半径高度比取决于风速,与泄漏介质的量及大气稳定度无关。     

液氨泄漏的毒害区域估算

目的：预测液氨贮罐泄漏后氨气急性中毒事故危害后果,为企业事故预案的制订提供理论依据。方法：设定液氨的贮存量及其罐内压力和温度,根据物理化学的基本原理,计算液氨贮罐破裂和小口径泄漏后,氨气云团扩散范围等。结果：通过对50m^3液氨贮罐破裂和小口径泄漏后,液氨蒸发量及氨气云团扩散后果定量计算。得出贮罐破裂氨气释放云团的死亡、中度、轻度危害和短时间接触浓度的半径分别为104、178、304、508m;小口径泄漏后,其蒸气云团在D稳定度,风速为3m／s的情况下,外围浓度达到3500mg／m^3时（立即死亡）,其X轴最远距离为98m^3结论：液氨泄漏后果非常严重．在液氨的生产、储存、运输和使用过程中,应采取必要的预防措施。     

液氯泄漏扩散及其危险范围的预测

基于传质学、流体力学、大气扩散学的基本原理,以某生产二氯丙烷的化工企业的液氯储罐泄漏为例,假设液氯储罐发生瞬时泄漏,利用气体湍流扩散微分方程,对泄漏气体的扩散行为进行建模和简化,建立了相对应的泄漏气体扩散浓度分布模型。然后通过计算大气稳定度以及扩散参数,求得氯气云团扩散形成的中毒危险区范围和氯气云团消散失去毒害作用需要在下风向扩散的距离,计算结果可对有毒有害气体泄漏后预测扩散危险区范围提供相关的依据。     

风速对天然气泄漏过程影响的CFD模拟研究

自然界中天然气的泄漏往往伴随着有风天气,风力的作用会给天然气的泄漏及扩散过程带来更复杂的影响。本文采用CFD数值模拟方法,分析风速对天然气泄漏过程地影响。研究结果发现,当风速为0 m/s时,气体的速度以及甲烷的扩散方向主要是垂直方向;而当风速达到5 m/s时,在风力的作用下,气体速度场明显发生倾斜,并且在泄漏孔附近形成较大的偏转和涡旋,同时,甲烷向计算区域的右侧扩散,并且在喷孔右侧区域形成一定的涡旋,使得甲烷的扩散速度加快。这一现象说明了自然风速越大,甲烷扩散越快,有利于甲烷等污染物在大气中尽快扩散,避免造成更大的损失。     

坡面天然气管道泄漏扩散数值模拟

利用CFD仿真软件对坡面天然气泄漏扩散过程进行了数值模拟,分析了泄漏扩散过程,风速及泄漏倾角对泄漏扩散的影响。研究结果表明,泄漏1 s内,甲烷主要集中在坡面附近;泄漏5 s时,甲烷已经扩散到整个区域,且浓度爆炸下限最高达到7.81 m,在地表及坡面形成了涡流;随着泄漏倾角的增加,危险区域逐渐增大;泄漏倾角为15°时,风速影响较小,泄漏倾角为10°时,风速影响较大,泄漏气体主要沿地表扩散;为天然气安全输送及紧急预案的制定提供一定的理论依据。     

大型LNG储罐连续泄漏扩散过程影响因素的分析

考虑接收站内大型液化天然气（LNG）储罐泄漏射流、液池蒸发、气云扩散3个过程的特点,结合相平衡原理和气体连续扩散高斯模型,采用欧拉多相流模型进行数值模拟,并开展风速、泄漏速率和地面粗糙度对其影响的研究。结果表明：大型LNG储罐连续泄漏气云扩散过程按泄漏扩散的形态可分为重气扩散（气云受热）、被动扩散、稀释消散3个阶段;在LNG储罐背风面泄漏口附近形成24m区域内的回流和大尺度漩涡,该区域的风速减小了70%~80%;随着风速增加,甲烷浓度0.5LFL水平扩散距离在3个阶段分别减小了20%,增大了50%,减小了23%,且甲烷浓度为0.5LFL的水平扩散最远距离和液池扩展长度均随风速的增加而减小;随着泄漏速率的增加,射流长度、池长和池径均有所增加,甲烷浓度0.5LFL水平扩散距离在3个阶段分别增加了42m、33m和45m;随着地面粗糙度的增加,池径和池长均减小,气云前端扩散面高度分别增加了15.5m、25m和16m。另外,通过研究风速、泄漏速率、地面粗糙度3个因素对LNG气云扩散的影响,确定LNG气云扩散水平方向和高度方向上的敏感影响因素。     

架空天然气管道泄漏数值模拟

以计算流体力学软件为基础,利用组分输运模型,建立了天然气泄漏扩散控制方程,对高含硫架空天然气管道泄漏数值模拟,研究稳态泄漏和非稳态泄漏两种情况。分析了风速、重力、泄漏量、工况、输送压力等因素对天然气泄漏后扩散过程的影响,得到了硫化氢在不同工况下的扩散规律及安全区域云图。结合模拟结果,分析了高含硫天然气的泄漏扩散规律,得到了不同风速条件对架空天然气管道泄漏的影响,且其模拟结果可以为石油天然气行业制定相关应急预案及制定安全规章提供指导意义。     

LNG泄漏扩散影响因素模拟研究

为了研究液化天然气(LNG)泄漏扩散规律,用PHAST软件对某150 m~3 LNG储罐的泄漏扩散过程进行了模拟,分析了LNG储罐泄漏口径、环境风速及环境温度对LNG泄漏扩散过程产生的影响。模拟结果表明,50 mm泄漏口径、100 mm泄漏口径和灾难性破裂时天然气的扩散距离分别为160、296、365 m,泄漏口径越大,气云扩散范围越广;环境风速在1.5、5和8 m/s情况下,天然气扩散距离达到245、162、146 m,环境风速越大,气云扩散距离越小;环境温度在283和298 K的情况下,天然气云扩散距离为222和245 m,环境温度越高,气云扩散距离越大。     

埋地天然气管道泄漏激光检测影响分析

激光技术是天然气管道泄漏检测的重要手段,而泄漏扩散过程对其检测过程存在一定影响。通过建立埋地天然气管道泄漏扩散模型,模拟得到了泄漏天然气扩散特性,计算了天然气扩散光谱检测值,分析了不同检测高度、不同泄漏口大小以及不同风速对天然气扩散光谱特性的影响。研究表明:泄漏口越大,测得的光谱检测曲线越低,降低幅度在距泄漏口40 m内最为明显;有风速影响时,光谱检测曲线最低点均向下风向偏移,在距泄漏口6 m左右时光谱检测值最小。研究结果可为合理有效地进行激光检测提供参考。     

架空含硫天然气管道泄漏扩散数值模拟研究

建立了架空管道泄漏扩散过程控制方程,并对架空管道发生穿孔时的稳定泄漏和非稳定泄漏过程进行数值模拟,分析了泄漏口流速,及风速对气体扩散规律的影响,并给出了不同工况下甲烷的爆炸极限范围及硫化氢中毒范围,确定了实施营救的最佳时间.     

液氨储罐事故后果模型分析及技术改造思路

采用危险化学品重大危险源安全评价方法,通过定量计算判断并确定液氨罐区属于三级重大危险源. 根据液氨储罐泄漏可能造成的典型事故后果,建立蒸气云爆炸模型,计算的蒸气云爆炸可能造成的死亡半径为4.18 m、重伤半径为16.04 m、轻伤半径为31.19 m及安全防护距离为100.4 m. 通过建立有毒有害物质泄漏扩散模型,结合气象条件模拟泄漏扩散场景,进行定量分析计算,得出下风向中毒距离为312.01 m、横风向中毒距离为72.01 m及中毒区域面积为16291.70 m2. 出于提升液氨储罐本质安全水平的考虑,结合最新的危险化学品重大危险源储罐安全标准和规范的要求,对液氨储罐提出技术改造思路,具体措施包括加装外贴式液位计、温度计和压力变送器;气、液两相管道增加自控阀,设置高低位液位报警连锁装置及有毒气体报警仪;增设自控启动应急喷雾吸收系统;储罐区增加视频监控;完善风向标、洗眼器及静电释放器等,并完成了技术改造工作.     

大空间液氢射流泄漏扩散特性

建立了大空间液氢射流泄漏三维非稳态CFD数值计算模型,开展了泄漏扩散规律研究。并对比研究了静风与顺风条件下,液氢射流泄漏所产生氢气云团的运动特性,使用无量纲数对同一时刻流场中不同位置的氢气云团行为进行了分析。结果表明,液氢射流泄漏过程包括自由出流、相变沉降、气云上升和稳定四个阶段。射流体具有较大水平速度时,由于惯性力的作用更显著,浮升力的作用难以体现,氢气云团会贴地运动更长的距离,这也增大了泄漏事故的危害性。     

外浮顶罐不同孔隙油气泄漏扩散数值模拟

开展外浮顶罐油气泄漏扩散机理及规律的研究对于保障罐区安全、降低环境污染具有重要的意义。针对大、小外浮顶罐不同浮盘孔隙的油气泄漏扩散及其受风场的影响进行了数值模拟及实验验证。研究结果如下。①当风吹向外浮顶罐时，会在浮盘上方形成大尺度涡流，并在紧贴浮盘处形成从下风侧到上风侧的对称分布的气流运移。②泄漏位置在浮盘上时，油气均紧贴浮盘从下风侧向上风侧运移；泄漏位置位于浮盘中间及下风侧时，油气较容易扩散出去，而位于浮盘上风侧及两侧时，油气容易发生积聚，存在很大的安全隐患；风速增大有利于油气扩散，但会使污染范围扩大。③泄漏位置在浮盘与罐壁之间的边圈缝隙时，油气沿着罐壁向浮盘上方空间扩散，且扩散的程度为：浮盘两侧>上风侧>下风侧。④泄漏位置在浮盘中心、泄漏孔径为20mm时，正庚烷体积分数为0.1%~1.7%，处在对应的爆炸极限范围之内；而孔径为6mm时，正庚烷体积分数在0.02%~0.26%，汽油蒸气的体积分数在0.05%~0.65%，均未达到爆炸极限范围。因此，当泄漏孔隙较大时，出现爆炸危险的可能性增大。研究成果进一步揭示浮盘上方气流运移规律及油气扩散传质机理，可为生产实践和油罐管理提供理论指导，并进一步完善外浮顶罐蒸发损耗评价理论体系。     

天然气长输管道火炬放空扩散规律研究

天然气的放空扩散非常危险,研究天然气长输管道火炬放空扩散的规律,可以为其安全放空提供指导依据。PHAST软件是公认的最权威最准确的后果分析软件,可以用于长输管道的天然气放空扩散计算。采用该软件建立天然气长输管道系统的亚临界流不点火放空的扩散模型,确定天然气在不点火放空过程中可能燃烧的危险区域。以某实际长输管道为例,计算两种工况下天然气扩散规律。结果显示,在放空过程中风速影响天然气的扩散。低风速时,天然气会向上扩散,在高风速时,天然气向水平方向扩散。天然气50%LFL云团水平距离随风速的增大而增加,云团高度随风速的增加而减小。     

Note on the movement of insecticide droplets through and out of a crop canopy after emission below canopy level

Coarse aerosol sprays with number median diameters in the range 30–40 μm were emitted at 0.25 m above the ground within the canopy of a cotton crop planted at 0.93 m row separation and standing 1.0 m tall. Movement of spray was monitored by vertical stepped paper tower samplers with narrowest section of width 0.13 cm, giving collection by inertial impaction down to 10 μm in a 1 m/sec wind. Horizontal paper targets were used to sample droplets depositing by sedimentation. Droplet number counts indicated that under conditions of moderate instability and associated convective turbulence, droplets were drawn rapidly out of the crop to a height of 2 m (the upper level sampled). The peak concentration of the spray cloud was centred at a height of between 1.0 and 2.0 m beyond 1.0 m downwind of the emission point in the first test, using droplet spectrum with volume median diameter of 41 μm, and beyond 2.5 m downwind of the emission point in the second test with spectrum of 57 μm volume median diameter. Inertial impaction at the 0.25 and 0.5 m levels was slight, except on the samplers within 0.5 m of the sprayer, and sedimentation was only significant at and below 0.5 m in the first two rows sampled. The moderate wind speed of 2.5 m/sec at canopy level produced marked inertial impaction over the first 4.5 m downwind of the sprayer at the 1.0 m level.