海洋石油平台改造对气体扩散影响分析

海洋石油平台结构布局对气体扩散有重要影响。为分析某平台加装挡风墙后对平台气体扩散的影响程度,利用FLUENT软件建立仿真模型进行了流体动力学分析。结果表明:结构改造后对平台气体扩散影响较小,并且提示出了泄漏气体可能聚集的危险区域,为平台的应急管理提供参考。     

基于高斯模型的硫化氢泄漏危险区域模拟分析

硫化氢气体泄漏是一种严重的安全事故,将会对周围人员和环境造成极大影响。当硫化氢发生泄漏时,为了能够准确预测其危险区域,文中以Gaussian扩散模型为基础,以MATLAB软件为工具,对含硫气体在不同条件下可能形成的硫化氢中毒区域进行了模拟分析。分析结果表明泄漏速率相同时,风速越大,形成下风向危险边界距离越短,危险区域面积也会相应减小;在同样的工况条件下,当含硫气体泄漏孔径越大时,泄漏量也越大,从而形成的危险距离也会越长,影响的面积越大。     

不同硫化氢浓度下的天然气管道泄漏扩散数值模拟

针对含不同硫化氢浓度天然气的泄漏扩散问题,采用Fluent软件进行了相应的数值模拟。模拟结果表明:泄漏气体在泄漏喷射最大轴中心处泄漏的速度最大,离轴越远速度降低越快;随着硫化氢浓度增大,气体泄漏速度降低到大小相同时所需射流高度将减小;泄漏气体中硫化氢浓度越大,其扩散危险区域范围就越大。通过数值模拟得出的相关规律对实际安全生产和应急救援提供了一定的理论依据。     

渤海J油田稠油热采次生硫化氢泄漏后果分析

渤海J油田常规开采转入蒸汽吞吐开采后产生硫化氢,极易造成人员中毒和设备损坏。为了解硫化氢泄漏后扩散影响范围,选取事故后果严重、发生概率相对较高的泄漏场景,采用PHAST模拟软件,重点分析了不同风速条件下硫化氢泄漏的事故影响,对硫化氢泄漏扩散的过程及影响范围进行了定量评估,并提出了应对措施。分析结果表明：井口取样口以150mg/m³(100ppm)初始浓度硫化氢泄漏扩散时,硫化氢浓度未达到危险临界浓度150 mg/m³(100 ppm);以4 720 mg/m³(3 147 ppm)初始浓度泄漏扩散,井口取样口4 m范围内硫化氢浓度达到了危险临界浓度150 mg/m³(100 ppm);在硫化氢泄漏初始浓度较低时,风速对硫化氢扩散最大范围影响不大,因为风会很快将低浓度硫化氢吹散;当硫化氢泄漏浓度较高时,风速能有效降低硫化氢浓度,风速越大,硫化氢影响范围越小。研究成果有助于预防渤海油田稠油热采开发过程中因硫化氢泄漏导致的人员和设备损害。     

浅析海上石油生产硫化氢治理的技术措施与管理措施

硫化氢是气体的一种,这种气体具有很大的危险性。海上石油生产作业中出现的硫化氢不仅对人体有很大的影响,对石油开采设备也有很大的影响,威胁相关人员的生命健康安全,容易造成石油开采设备出现损坏。本文阐述了硫化氢的特性,分析了硫化氢带来的危害,探究了海上石油生产硫化氢治理的技术措施和管理措施。     

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。     

高压天然气管道泄漏及事故危害规律研究

天然气长输管道泄漏扩散的基本理论,全面分析了影响天然气泄漏扩散的因素;建立了天然气长输管道泄漏模型,对不同影响因素下天然气泄漏的压力场、速度场、浓度场以及危险区域进行了模拟分析,阐述了不同工况下天然气长输管道泄漏的规律;通过模拟对比分析了不同泄漏孔径、不同泄漏压力对泄漏区域的影响;模拟分析了气体中含硫化氢和泄漏区域有建筑物时的泄漏规律。     

海洋油气平台甲烷气体扩散模拟及监测效果分析

海洋油气平台上的设备及管线之间的连接存在大量密封点,由于设备安装不当、老化、腐蚀等原因极易发生有害气体泄漏,平台设置的气体监测仪有时并不能有效地报警。除了系统自身故障,主要是由于气体监测设备并没有检测到泄漏气体,这种情况给平台带来了极大的安全隐患。如何保证有害气体探测器合理布置,最大限度减小泄漏风险是一个亟待解决的问题。在充分研究某海上油气平台主工艺流程的设备设施布局及运行工况后,运用CFD软件建立平台三维模型,进行不同泄漏条件及风况下的甲烷气体扩散仿真,得到气体受到平台结构及设备布局影响后的浓度分布。根据仿真得到的气体扩散特点及当前监测设备分布情况,给出了改进建议。     

海洋平台含硫化氢天然气泄漏爆炸连锁事故后果动态评估

硫化氢毒害载荷与油气爆炸载荷是海洋油气作业安全进行的重大威胁。基于此,本文面向海洋平台含硫化氢天然气泄漏爆炸连锁事故,考虑连锁事故发展过程中毒害载荷与超压载荷连续存在的必然性,提出多危险载荷事故后果动态评估方法。以假想的海洋平台含硫化氢天然气泄漏爆炸连锁事故为例,考虑紧急关断系统与放空系统的干预设置动态泄漏速率。以泄漏为触发事件考虑事故的灾变演化,兼顾泄漏硫化氢积聚状态的时空发展与作业人员的应急疏散开展硫化氢毒害后果动态评估;结合延迟点火时刻作业人员实时位置爆炸载荷开展爆炸危害后果评估。引入风险理念,基于风险的可加性对两种危险载荷导致的影响进行综合评估。研究结果可以为海洋平台的应急救援及应急资源的配置提供支持。     

高含硫天然气管道泄漏数值模拟

高含硫天然气管道经长期的内外腐蚀,经常发生泄漏事故.为了减少和降低天然气管道泄漏事故对人的危害,对甲烷及硫化氢的扩散规律进行研究日趋重要.利用计算流体力学的方法,采用仿真软件对高含硫天然气架空及埋地管道穿孔泄漏后的甲烷、硫化氢气体的扩散进行了数值模拟.架空管道泄漏初期为体积分数等值线呈对称分布的射流,泄漏至60s后无爆...     

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.     

天然气泄漏扩散规律的CFD仿真

天然气管道泄漏后气体的扩散受到管道运行情况和周围环境的影响,气体在泄漏孔处的喷流规律较为复杂,以CFD方法为基础,使用ANSYS软件对泄漏点及其周围环境进行建模,对不同工况进行模拟,分析运行压力、风速和泄漏孔径对气体扩散的影响,从而得到天然气管道泄漏后气体的扩散规律,证明泄漏范围与输送压力和泄漏孔径成正相关,风向和风速分别影响泄漏云的扩散方向和扩散速度。     

渤海某平台储罐可燃气体扩散安全分析

如果储罐排放(泄漏)的可燃气体扩散达到爆炸极限,则存在爆炸风险。利用计算流体动力学的相关软件,对储罐排放(泄漏)的可燃气体扩散情况进行模拟分析,并进行安全合理性分析,为项目设计建造提供一定参考,确保储罐及平台的安全可靠运行。     

低温等离子体技术协同光催化降解硫化氢臭气

臭气是低浓度和多成分的气体物质,人的嗅觉非常灵敏,能感知极低的恶臭污染物浓度。恶臭物质的嗅阈值极低,通常在不到10-6级的低浓度时,臭气使人感到不愉快和厌恶,并对人体健康产生危害。将含硫化氢的臭气使用低温等离子体技术协同不同基体的二氧化钛催化剂对其进行降解研究。采用自制线-管式双介质阻挡放电反应器并协同两种不同基体的二氧化钛催化剂(TiO_(2)/UV光解铝基网和TiO_(2)/UV光解聚氨酯泡沫网),并采用一段式、两段式协同系统对模拟硫化氢气体进行降解实验研究。对自制反应器的能量密度进行测定,考察不同输入电压、气体流量和初始浓度对硫化氢去除效率的影响,对系统产生的臭氧进行分析。结果表明,反应过程中,放电产生的臭氧对硫化氢分解起一定作用;随着反应器输入电压增大,模拟硫化氢气体的初始浓度和流量较小,硫化氢气体降解率增大;相比于单独使用低温等离子体技术,协同催化剂的不同反应系统中硫化氢降解率得到明显提升。     

甲烷罐区泄漏的数值分析

采用CFD计算软件FLUENT在不同条件下对甲烷泄漏扩散过程进行模拟,以确定甲烷泄漏过程中的形态和预防机制,研究分析气体泄漏扩散后浓度的分布,并对模拟结果进行分析讨论,总结气体泄漏扩散的一般规律。     

渤海某油田井口区原油伴生气硫化氢含量检测研究

在原油开采过程中,往往含有较多杂质,原油伴生气中的硫化氢有毒气体危害极大。硫化氢不仅会造成管线设备的腐蚀,严重时还会导致氢脆、硫化物应力开裂,威胁平台的安全生产,同时,硫化氢本身为一种剧毒气体,极易造成人员中毒。因此,对原油中的硫化氢含量进行定期监测,掌握各井口原油伴生气中的硫化氢含量,并据此制定有效的安全防范措施,对于确保平台的安全运营、保证人员安全具有重要意义。     

南海最优平台方位数值模拟研究

随着我国海上油气开发规模的增大,海上固定平台数量日益增多,平台方位决定着平台生活区、安全区与危险区域的位置划分,也影响着直升机安全起降、靠船及海底管缆走向,在前期研究设计中格外重要。目前前期研究设计中,平台方位的选取主要依据《海上固定平台安全规则》及相同区域已建平台,但规范的变化及同区域已建平台方位的大相径庭使设计人员在面对新项目时缺乏一定程度的科学判断。因此有必要结合相关判定明确的标准及实际工程案例,通过数值模拟的方法对平台泄漏扩散组合工况进行深入分析,验证平台方位选取的合理性,保障平台安全。本文以南海东部独立开发平台为实例分析,进行了较为详细的现状统计,同时创新性地利用三维数值模拟FLUENT软件对平台危险区点源泄漏扩散进行数值模拟研究,选定具有代表性风向及风速工况,分析中下层甲板危险区气体积聚及湍流的分布情况,得出到各典型区域内360度平台方位的模拟结果,结合现行规范、常用设计推荐做法最终确定最危险风向及最优平台方位。     

埋地含硫天然气管道泄漏问题的数值模拟

针对埋地含硫天然气管道泄漏问题,采用有限体积法,建立埋地高含硫天然气管道泄漏扩散模型和燃烧模型,考虑土壤对泄漏气体的影响,在风场影响下,对比分析埋地含硫天然气管道泄漏时有毒气体的扩散情况和发生燃烧后有毒气体的扩散情况,得出泄漏气体燃烧扩散比单一的气体泄漏扩散更加危险,燃烧产物二氧化硫为主要危害气体,同时,存在大量的二氧化碳和水蒸气以及未发生反应的硫化氢,危害性极大,及时采取防范和急救措施。     

介质阻挡放电等离子体脱除沼气中硫化氢的实验研究

介质阻挡放电（DBD）等离子体技术是一种有效的气体污染物控制技术。开展了利用DBD等离子体技术脱除模拟沼气中硫化氢的实验研究,考察了放电能量密度、硫化氢初始体积浓度、停留时间以及含氧量对硫化氢脱除效果的影响,并分析了DBD等离子体反应器中脱除硫化氢的产物。结果表明,DBD等离子体能有效脱除模拟沼气中的硫化氢气体,脱除效率随放电能量密度、停留时间和含氧量的增大而提高,并且随硫化氢初始体积浓度的增加而下降;当模拟沼气处理气量为382mL／min、硫化氢初始体积浓度为4000×10^-6、氧气体积浓度为2％、能量密度为24．1kJ／L时,硫化氢气体被完全脱除,同时氧气的体积含量也低于0．5％,达到了国家规定的车用天然气标准内的硫化氢和氧气含量标准。根据产物分析,硫化氢的脱除产物主要为二氧化硫,少量的单质硫粉。     

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。