海上平台冷放空可燃气扩散积聚规律研究

为研究海上平台冷放空可燃气体扩散分布规律,以某平台为对象建立数值仿真模型及气体扩散模型,模拟火炬冷放空可燃气体扩散积聚行为。结果表明:冷放空可燃气在来风作用下可扩散至钻台区域,对钻台区域构成威胁;风速较小时,可燃气主要向上部空间发展,风速5.1 m/s时,1.25%体积浓度的可燃气最大扩散距离为85.9 m,聚集在井架上方,发生燃爆后将造成井架顶部设备失效;风速越大,天然气受稀释作用越强,可燃气越容易消散;不同来风风向下,可燃气分布体积和扩散距离基本一致。     

冷放空气体扩散对海洋平台群影响分析

冷放空系统是海上生产设施不可或缺的安全系统。为评估冷放空管位置改造后对平台群影响程度，运用CFD有限元软件进行冷放空气体扩散分析，结果表明:外界空气流动的介入有效地加强了对可燃气体的稀释；高风速有利于可燃气体的稀释；改造后冷放空口的位置对扩散距离影响不大；W平台冷放空管口在目前位置或上移10 m，都不会引起爆炸等安全隐患；当在ESE风向(频率3%)时，冷放空口延长10 m后排放气体会扩散至D平台上层甲板。该研究成果可为今后类似冷放空管位置改造及制定应急措施等提供借鉴。     

旅大5-2DPP平台临时放空安全分析

为了满足工程需要,需要将旅大5-2DPP平台火炬拆除。火炬拆除期间,在模块钻机上增加冷放空管线,旅大5-2DPP平台上的可燃气体以冷放空形式放空。为保证施工期间旅大5-2DPP平台安全平稳运行,以旅大5-2DPP平台为研究对象,围绕冷放空扩散和意外点燃热辐射等关键问题,利用专业工程软件(气体扩散分析软件和火炬辐射软件)对旅大5-2DPP平台施工阶段冷放空影响进行模拟和安全评估。通过模拟和分析证明,无论平台是正常连续放空,还是紧急事故放空,20%低爆炸极限形成危险云团均位于钻井甲板49 m处之上;如果放空头被意外点燃,最危险感受位置辐射热值均小于规范要求值,人有充足的时间撤离。     

海上平台冷放空可燃气体扩散的数值模拟研究

为研究烃类物质大气排放所引起的潜在危险,针对某海上平台建立模型,并应用FLUENT软件对平台冷放空泄放气体扩散过程进行了数值模拟研究。研究了可燃气体扩散的基本规律,分析了不同风向、风速、泄放量、冷放空管径、以及泄放口朝向对可燃气体扩散的影响,并将数值模拟结果与规范中的推荐值作了比较,并依据计算结果对冷放空管的设计提出了建议。     

海上平台冷放空气体扩散模拟计算与分析研究

在海上油田开发工程中,对于平台上少量间歇性的可燃性气体泄放通常进行冷放空处理,但需重视对泄放气体在大气中的扩散分析,以保证平台人员和设施的安全。本文运用Fluent软件对涠洲6-8WHPA平台冷放空气体排放设计进行了模拟计算与分析,通过对泄放气体爆炸极限、重组分扩散及风速影响等进行了分析和校核,进一步保证了涠洲6-8WHPA平台冷放空设计的合理与平台人员和设施的安全,以期对类似平台的冷设计提供参考。     

风速对综合管廊天然气管舱泄漏扩散影响的数值模拟

为了揭示换气通风风速对天然气管舱泄漏扩散特性的影响,本文采用Realizable k-ε湍流模型和组分输运模型对地下综合管廊天然气管舱不通换气工况下的泄漏扩散过程进行数值模拟研究。结果表明:无风时,扩散过程主要受湍流涡对及舱顶反射作用,各泄漏工况下天然气向管舱两侧对称卷吸扩散,小孔泄漏管舱内甲烷浓度分布分层现象比大孔泄漏明显,可燃气体监测报警时间呈"V"型分布。有风时,上风向区域天然气浓度逐渐降低;下风向区域大涡团失稳分裂成小涡团,湍流强度增大,卷吸作用增强,天然气呈"蜗牛"状漂移扩散。风速逐渐增大时,报警时间与泄漏口至监测点的距离成线型增长关系;风速超过3.81m/s后,天然气泄漏后迅速与空气混合稀释,管舱内甲烷浓度均低于爆炸下限的20%,可燃气体监测报警器不再报警。     

压气站火炬热辐射影响范围及控制措施分析

由于火炬进行热放空作业时产生的热辐射可能对周围的人员及设备设施造成伤害、破坏，对某压气站火炬热放空开展热辐射影响分析。结果表明：下风向的辐射影响范围大于上风向的辐射影响范围；当辐射强度较小时，其影响范围随着风速增大而变小；当辐射强度较高时，其影响范围随着风速增大而变大；不同高度下，随着距离地面高度的增加辐射影响范围变大。根据分析结果针对不同设备设施进行辐射影响分析，对辐射超出标准限值要求的设备设施采取控制措施，可为安全生产提供参考。     

海上平台冷放空系统在低放空量下的安全分析

在海洋石油平台冷放空系统的设计中,选择泄放管径时一般以平台最大泄放量为基准,使放空口流速达到150m/s。若平台实际放空量远小于设计放空量,则放空口的气体流速难以达到设计值,此时可燃气体的稀释效果有待验证,冷放空系统的安全性需重新评估。利用FLUENT软件,通过数值模拟的方式,验证了海上平台冷放空系统在低放空量下的安全性,并对冷放空系统的设计提出了建议。     

海上油气田火炬放空气回收利用技术研究进展

事故工况下,火炬放空系统保证了可燃气体的安全放空燃烧.在正常工况下,为满足油田生产工艺流程稳定运行要求,火炬放空气不可避免地产生,造成了资源的浪费和环境的破坏.受海上油气田空间狭小等因素影响,已有的陆地放空气回收技术不能满足应用要求.现有的放空气回收技术,主要围绕工艺处理产生的低压气展开,包括在气田应用的低压闪蒸气回收...     

高架火炬低流量排放下空气侵入的数值模拟

高架火炬是石化工厂内用于集中燃烧生产过程中生成废气的装置,废气经火炬筒体送至高空火炬头燃烧。在低流量排放情况下,筒内火炬气动量不足,外界空气容易侵入火炬头内。此时,若没有足够速度的吹扫气体补充,空气与可燃废气将在火炬头部发生混合,极易引起回火、闷烧甚至爆炸,会极大地威胁火炬的运行、损害装备寿命。文章利用计算流体力学,模拟了烷烃类高架火炬在低流量排放工况下的空气侵入过程。量化分析了火炬气物性、筒体尺寸、吹扫速度、风速等多种因素对空气侵入的影响。研究结果可以为不同工况下选取合适的吹扫速度提供帮助。     

长庆气田处理厂放空火炬设计与应用

文章从放空系统放空管线的选取、放空系统设计压力、音速火炬头的原理、火炬塔架的设置等方面进行分析研究。特别是对于常规火炬,放空系统选择的音速火炬关键的部件是火炬头,独特的喷嘴设计是由一定压力的气体通过文丘里喷嘴达到或接近音速,火炬头利用燃气高速流动,带入足够的空气进行混合燃烧,通过这种有效的混合燃烧产生的火焰具有辐射低和燃烧亮度低的特点,火焰稳定,使用寿命长,安全可靠,由于放空气体高压力、高流速,音速火炬筒直径以及整个放空系统的管径低于常规火炬,高度低于常规火炬,因此节约了投资;保障了处理厂的正常生产以及人员安全;音速火炬燃烧充分,减少了有害气体排放,减少了环境污染。     

含H_2S可燃气体在封闭式地面火炬处理时的扩散模拟与分析

含H_2S可燃气体在封闭式地面火炬处理时,会排放一定量的有害物质,造成环境污染,因此要严格控制有害物质的排放浓度。利用Flaresim软件对封闭式地面火炬处理进行扩散模拟,可准确判断有害物质排放浓度是否满足规定要求。扩散模拟分析表明:含有H_2S不超过2%(摩尔分数)的可燃气体,在封闭式地面火炬内完全燃烧后,其SO2的排放满足浓度限值0.5 mg/m~3的要求;可燃气体未燃烧时H_2S的排放也满足浓度限值10 mg/m~3的要求。     

输气站场放空立管防火间距的研究

针对GB 50183 2004《石油天然气防火设计规范》中未给出放空量超过4×104 m3/h的放空立管与油气站场的防火间距,采用DNV PHAST软件模拟不同放空量、不同风速条件下的气体扩散和热辐射范围,冷放空作业时,立管与油气站场之间的防火间距不应小于0.5LEL所限定的边界空间;热放空作业时,立管与油气站场之间的...     

A油田降低天然气放空措施研究

为贯彻落实生态文明建设，切实推动油田绿色低碳发展，按照公司要求，需要将A油田天然气日放空量控制在0.3×104 m3以内。从梳理火炬放空来源、查阅各设备的历史运行工况、摸排物流输送状态等方面，开展全面测试连接至火炬放空系统阀门的密封性、回收水源井伴生气、利用A油田WHPA平台闲置的燃气洗涤罐为A油田CEPA平台燃气缓冲罐扩容、合理调整段塞流捕集器运行参数等工作，使得天然气日放空量满足排放要求，年回收天然气约135.1×104 m3，减少碳排放量2 921 t，取得良好的经济效益和社会效益，对于治理天然气放空问题具有很好的借鉴和推广意义。     

石油化工可燃气体或蒸气排放系统的消防安全设计

石油化工生产装置大多是通过火炬燃烧排放易燃易爆气体或通过放空管将易爆气体直接排入大气中。文章分析了火炬系统和放空管的火灾危险因素,并从火炬的布置、高度、排放能力、自动监控装置以及放空管的气体排放浓度、安装位置、安全装置等方面,重点论述了火炬系统和放空管的消防安全设计要点。     

天然气管道气体泄漏扩散过程研究

天然气管道发生气体泄漏将造成一定的危险范围。通过对泄漏气体扩散边界的研究，可确定泄漏气体扩散形成的危险域。研究得到，提高风速或气体泄放速度均会加大气体扩散速度，而使沿下风向的扩散浓度减小。将风速和气体泄放速度分别提高20%，风速对气体扩散速度的影响较大，而泄放速度对气体扩散浓度的影响较大。风速加大，泄漏危险域减小；风速减小，气体受浮力作用较明显，泄漏危险域变大。该研究成果可对泄漏气体扩散的危险域进行有效预测，有助于预防泄漏重大事故的发生。     

钻修机井架冷放空方法在旅大5-2油田的应用

介绍了利用钻修机冷放空系统方法在旅大5-2油田的应用风险及其控制措施。由于旅大5-2WHPB平台重新定位后,2平台间距只有2 m,从而造成DPP平台火炬臂影响导管架和组块安装,为此需要在导管架下水前拆除DPP平台火炬臂,同时将平台火炬放空改为临时冷防空。绥中36-1一期调整项目LD5-2DPP平台利用钻修井井架进行冷放空技术的成功应用,不仅充分利用了老平台的结构设施,无需建造安装新的冷放空设施,同时在短期切除火炬后平台无需停产,原有平台的各种作业照常进行,大大节省了投资和能耗,并保证了原有油田的产量,为今后相似油田开发提供了成功的范例。     

石油化工企业火炬及油田站场火炬热辐射强度与水平距离的关系

在石油开采和加工过程中,将不可回收的可燃性气体通过火炬高温燃烧变为其他化合物排放。但是,可燃性气体在燃烧过程中产生热辐射,热辐射的强度会对生命和财产造成影响。同一地点受热辐射的影响取决于火炬放空量、火炬高度和火炬水平距离。论述了石油化工企业及油田站场的火炬放空量取值和火炬平面布置。以国内某1 000×104t炼油厂和苏丹六区块油田某FPF项目为例,进一步说明了火炬热辐射强度、火炬高度和火炬水平距离的关系,为项目征地提供了科学依据。     

海底输气管道气体泄漏扩散模拟及影响因素研究

为研究泄漏孔径、泄漏点水深以及外部风速对海底输气管道泄漏后果的影响,以某海底输气管道为研究对象,选取两种泄漏孔径,两种泄漏水深,9种风速进行泄漏扩散的模拟计算。计算包含泄漏模拟、气体水中扩散计算及气体在空气中扩散的CFD模拟。最终得到各泄漏工况条件下可燃气体云团体积及影响范围。通过对数据进行归纳分析,得到气云扩散及影响距离的变化规律。结果表明,泄漏速率和泄漏水深会影响海底管道泄漏后气体到达海面的气体释放面积和气体垂直流速,进而影响气云在海面的扩散后果,风速会影响气云扩散的范围和浓度分布。泄漏孔径、泄漏点水深以及外部风速是进行海底管道泄漏扩散分析的关键因素,需要在分析中进行系统性考虑以全面反映海底管道的风险水平。当前分析方法能够较全面地分析以上关键因素对后果的影响,为现场抢险、应急响应等提供判据和输入,有助于完善应急准备分析和制定更加有针对性的应急处置方案。      

海上平台放空火炬热辐射分析方法研究

国内陆地高架放空火炬热辐射分析方法并不完全适用于海上平台放空火炬,为此建立空间坐标,将燃烧臂、火焰、风矢量化,形成考虑燃烧臂朝向和倾角、风速及风向的海上平台放空火炬热辐射空间分析方法。通过空间上热辐射区域在水平面、南北面、东西面内的投影,分别求得三个投影面内的最大热辐射安全距离,进而得到在空间坐标内平台上的人员和设备与燃烧臂的最大热辐射安全距离。基于该方法编制的程序模块,经同类商业软件验证后用于海上气井测试的平台火炬热辐射分析,取得了良好的现场应用效果。