海上固定平台方位选取原则简述

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,油气生产及处理规模也日益加大,而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,在海上固定平台设计中至关重要。本文简述了平台方位的选取原则,旨在海上固定平台方位的选取提供一定的参考依据。     

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。     

氯气泄漏扩散影响因素的数值模拟研究

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;外界风速对重气扩散浓度和扩散危险性区域有很大影响,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,形成的危险区域较小;不同的地表条件是影响重气扩散的重要因素.     

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。     

天然气管道泄漏后硫化氢和甲烷危险区域分析

天然气管道泄漏扩散是天然气工业中最为常见的事故,根据不同的工况来准确的预测泄漏后的危险区域是事故处理中最为重要的预测项目之一。根据单一变量原则在考虑埋深的前提下对平坦地区和山谷地区埋地天然气管道泄漏进行三维数值模拟,针对两种工况泄漏后硫化氢和甲烷的危险区域进行分析。结果表明:无论是平坦地区还是山谷地区低速泄漏时对比两种气体危险区域的三维柱状图,可以看出硫化氢的危险区域总是比甲烷的大很多且完全覆盖甲烷的危险区域。建议事故处理以硫化氢的危险区域为主要预测项目。     

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。     

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。     

埋地天然气管道泄漏扩散数值模拟

针对埋地天然气管道穿孔泄漏扩散问题,结合有限容积法,利用Gambit2.4建立了天然气管道不同泄漏口径和不同环境温度的CFD仿真模型,利用Fluent6.3分别对不同泄漏口直径(6.35、25.4、101.6 mm)和不同环境温度(0、10、30℃)泄漏工况下,气体在土壤中和空气中扩散规律进行了数值模拟。研究结果表明,随着泄漏口直径增加天然气危害范围逐渐增大,关闭泄漏管段两端阀门以后,气体扩散危害范围逐渐变小;随着环境温度的升高气体危害范围在竖直方向上有明显增加,在地面处危险区域也增加。研究结果为城市埋地天然气管道泄漏事故现场人员疏散及安全抢修提供了理论依据。     

N_2O_4野外转注中泄漏扩散的数值模拟分析

针对四氧化二氮(N_2O_4)运输转注发生泄漏可能造成的危害,采用数值模拟方法,建立N_2O_4野外转注过程中泄漏扩散模型,计算分析了气体扩散形成的有害气云覆盖区域变化情况,下风向不同位置有毒气体浓度变化情况。结果表明:推进剂泄漏扩散受风力作用影响较大,气体向下风向扩散,气云覆盖面积随着扩散距离的增大而增大,气云变得更稀薄,气云中N_2O_4的浓度降低;连续性泄漏时,固定位置处气体的浓度能达到一个稳定值,一个位置与气体泄漏源越远,该位置气体浓度达到稳定值所需时间越长。     

高压储氢罐不同位置泄漏扩散的数值模拟研究

随着氢能广泛的应用,储氢容器将日益增多,泄漏破坏等事故将不可避免.今建立了高压储氢罐泄漏扩散的模型,提出了研究高压储氢罐泄漏扩散的数值模拟方法.通过对高压储氢罐不同位置发生泄漏扩散的数值计算,得到了不同位置泄漏后的扩散特性.对比数值模拟结果,认为储氢罐侧面与底面位置发生泄漏时,其危险性要远大于储罐顶部发生泄漏.通过数值分析,得出了该模拟条件下的危险区域在射流方向的传输距离与时间的近似关系公式.数值模拟结果可以为加氢站等场所处理氢气泄漏事故提供参考.     

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。     

室内燃气泄漏扩散爆炸危险区域分布规律

根据家用厨房的实际情况,建立了可燃气体泄漏扩散的几何模型。运用CFD数值模拟软件Fluent14.0对室内燃气泄漏扩散的浓度场进行了有效的数值模拟,重点考察和分析了室内燃气爆炸危险区域的时空分布规律,从而为室内燃烧爆炸事故的预防和事故危险性评价提供理论依据研究结果表明,在空间上,燃气泄漏初期,爆炸危险区域位于泄漏源的上部,且随着时间的推移,爆炸危险区域不断扩大并整体有往下辽移柏趋势。最终迁移至地面附近:在时间上,随若燃气泄漏扩散的不断发展,危险爆炸区域的范围由小变大,再由大变小且在房间下部持续的时间明显大于中上部。     

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.     

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。     

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。     

不同气象条件下液氨储罐泄漏扩散伤害范围预测研究

为研究不同气象条件下液氨储罐泄漏伤害范围,有效控制和降低事故的后果,以渭南某化工企业液氨储罐为研究对象,对其不同气象条件下泄漏的扩散规律进行仿真模拟和数值分析。首先运用MATLAB模拟软件,采用高斯羽流模型,确定不同条件下液氨储罐的泄漏扩散危险区域。然后采用Origin软件,对不同气象条件下泄漏扩散造成的最远伤害距离进行拟合预测。     

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。     

复杂地形天然气净化厂脱硫装置泄漏事故模拟及危害评价

脱硫装置泄漏导致的含硫天然气大量释放和致命H2S扩散,是天然气净化厂安全生产的严重威胁。通过分析含硫天然气泄漏和大气扩散条件,确定导致重大人员死亡后果的脱硫装置泄漏事故场景。基于湍流大涡模拟理论,对复杂地形H2S扩散进行数值模拟,确定峰值影响时间、危害区域分布及地形影响作用。采用急性中毒剂量-反应模型分析H2S累积毒害和死亡百分比,确定致死区域的最大距离、下风向偏转方向、最大宽度和区域面积。以某山区天然气净化厂为例进行评价,分析表明厂区整体和临近道路区域内死亡风险很高,但事故不会导致周边居民区和高速公路人员的重大死亡。根据事故特点,推荐制定应急计划区域、采取就地庇护和实施优先救助的应急救援策略。     

低压天然气管道在有限空间中泄漏计算研究

在有限空间内,可燃气体泄漏扩散极其危险,甚至会引起火灾,因此对低压天然气管道在有限空间中泄漏进行计算研究意义非常重大。存在障碍物的有限空间中,气体泄漏后,在有限空间内形成的危险区域会受到风速和障碍物的影响。用流体力学软件模拟泄漏后气体形成的危险区域浓度分布情况,对模拟结果进行分析可知,危险气体扩散受到障碍物的阻碍,会在障碍物周围形成不规则的危险区域,风速不同,危险区域的大小也不同。泄漏口位置对危险区域的大小也有影响,离障碍物近的泄漏口附近,气体容易堆积,危险系数相对较高。     

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。