海洋平台硫化氢泄漏事故疏散地点选择

基于海洋平台硫化氢泄漏事故发生后的应急撤离方式的选择问题,通过建立海洋平台硫化氢泄漏扩散评估模型对泄漏硫化氢的扩散行为与积聚特点进行预测,结合应急撤离疏散时间模型,应急疏散行为与泄漏硫化氢气体的时空发展轨迹,并考虑舱室硫化氢气体的累积,对作业人员的整个应急疏散过程的硫化氢中毒后果进行研究。研究表明,当泄漏速率较高时应辅以其他安全屏障以降低事故后果;当泄漏速率较低时,应综合考虑泄漏速率与舱室通风设施关断时间选择撤离地点。     

立管水下泄漏事故条件下直升机甲板可用性研究

为研究立管水下泄漏对海上平台直升机甲板可用性的影响,应用专业三维CFD模拟软件KFX对某海上平台0.76 m立管水下泄漏后的气体扩散和火灾进行模拟。根据相关行业标准及破坏准则,分析了事故后果对直升机甲板的影响,评估其可用性。研究还考虑了不同泄漏孔径和泄漏水深条件、风向及风速对后果的影响。分析结果表明,断裂泄漏在未点燃情况下,应尽量避免使用直升机甲板,保证直升机飞行安全,同时避免发生火灾事故。断裂泄漏被点燃发生火灾情况下,直升机甲板不具备使用条件。50 mm孔径泄漏备件下,不建议使用直升机甲板,如果必须使用,需要根据现场风向和风速情况进行评估和判定。     

氦氮检漏技术在海上油气田开发中的应用

海上油气田开发及输送过程中,尤其是高含硫化氢等有害气体油气输送过程中管道密封效果是决定平台能否安全生产的关键因素。管道连接完成后除进行压力试验外,还需进行密闭性试验。采用氦氮混合惰性气体进行检漏不但可以进行泄漏性检测还可以对泄漏量进。     

井场硫化氢传感器优选及安装位置研究

针对三高气田钻完井过程中硫化氢气体泄漏扩散和传感器检测问题,采用计算流体力学方法对井场泄漏的硫化氢气体在小范围内的分布进行模拟和分析,对气流与传感器入口夹角和气流速度对传感器输出值进行实验分析,从而优选传感器安装位置和安装方法。结果表明：在有风情况下,硫化氢气体在泄漏口小范围内主要分布在泄漏口下方向位置;根据硫化氢气体在气体中的扩散规律和不同检测点的检测环境,得出不同检测点传感器类型和安装高度。     

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。     

含硫化氢煤层气井泄漏扩散模拟分析研究

利用工艺安全分析软件(DNV PHAST)模拟分析含硫化氢煤层气井井口的泄漏场景,对硫化氢泄漏速率、泄漏量、泄漏扩散分布、影响范围等事故后果进行定量计算和分析。结果表明:运用DNV PHAST软件模拟分析不同泄漏场景下,硫化氢泄漏的扩散浓度影响范围,并参照国家标准,提出硫化氢应急响应措施,可以最大程度的减少由于硫化氢泄漏扩散引起的连锁反应所造成的人员和经济损失。     

化工装置硫化氢泄漏的风险事故模拟

运用计算流体动力学(CFD)理论,模拟了硫化氢气体泄漏事故,得到硫化氢泄漏10 min时,在不同风速和风向情况下扩散过程的运动特征与浓度分布规律,并以浓度场分布及变化特征为依据,分析了风速和建筑物对硫化氢扩散的影响规律。研究结果对认清重气扩散规律、事故预防及人员疏散有一定的指导意义。     

LNG泄漏扩散模拟研究

为了准确描述环境因素对液化天然气(LNG)泄漏后扩散的影响,研究和比较了各种气体扩散模型,将板模型和高斯模型相结合建立液化天然气泄漏扩散模型;重点讨论了泄漏后蒸气扩散的运动规律及重要影响因素,结合大气湍流理论和气体运动状态方程对LNG蒸汽的重气扩散和被动扩散过程进行了详细论述。运用MicrosoftVisualBasic和MATLAB语言开发了液化天然气泄漏扩散模拟软件,通过模拟不同情况下LNG泄漏的危险性区域,分析了环境因素对LNG泄漏后果的影响。将模型计算结果进行了结果分析,总结了风速和大气稳定度相互作用对液化天然气泄漏的影响规律,为该类事故的风险定量计算提供了可借鉴的方法,可为有关部门制订和完善事故的应急救援措施和风险管理提供参考。     

海底输气管道泄漏扩散模拟及正交试验分析

为研究海底输气管道泄漏扩散的规律,对泄漏事故后果预测提供参考,采用正交试验法对影响海底泄漏天然气扩散规律的气体泄漏速度、洋流速度和泄漏孔径尺寸3个主要因素进行分析。选取L₉(3⁴)正交表设计试验方案,利用计算流体力学(CFD)软件对泄漏天然气在海水中的扩散进行模拟试验,使用综合比较法与方差分析法确定了影响气体扩散范围和到达海面时间的影响因素的主次关系与显著情况。结果表明,上述因素对气团形态、气体与海水混合程度,气体到达海面时间及扩散范围等均有影响。泄漏速度与泄漏孔径尺寸为影响泄漏气体到达海面时间的显著因素; 洋流速度与泄漏孔径尺寸影响泄漏气体扩散范围,但二者都为非显著因素。综合考察泄漏扩散的试验指标,泄漏孔径尺寸与洋流速度为影响结果的显著因素,泄漏速度为非显著因素。     

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。      

PYRENEES FPSO油气系统酸性环境下设施的选材

通过对PYRENEES FPSO目标油气田H_2S和CO_2伴生气在上部模块油气系统中含量的模拟以及分压计算,按照相应NACE和NORSOK标准及业主规格书要求,分析评估了油气系统H_2S和CO_2的腐蚀影响,确定材料要求,最后明确系统酸性环境下设施材料的具体选用原则。     

柱塞气举过程液体漏失分析

在柱塞上行程过程中,由于柱塞和油管之间的液体与柱塞之间存在速度差,必然会有液体漏失。液体漏失率的大小影响着柱塞尺寸的选择以及柱塞气举工艺的设计,因此液体漏失率的计算具有重要的意义。假设柱塞上行过程中与油管始终保持同心圆柱环形间隙运动,基于质量和动量守恒原理建立了柱塞气举的液体漏失模型,并得出了柱塞-油管环形间隙的液体速度分布公式和液体漏失体积及漏失率表达式。引用Hernandez等的柱塞气举试验数据,进行液体漏失情况的计算,得出了液体漏失与柱塞上部液体段塞初始长度和注气压力的关系曲线。文中建立的模型对于正确地进行柱塞气举工艺设计具有一定的指导意义和实用价值。     

复杂地形条件下含硫天然气开发定量风险评价技术

含硫天然气开发风险主要来自于井喷或地面设施失效时硫化氢泄漏扩散引起的中毒。为了开展复杂地形条件下含硫天然气开发定量风险评价,在含硫天然气泄漏扩散模拟中引入计算流体力学,运用复杂地形数字高程模型和网格划分技术,模拟事故状态下硫化氢的时空分布,并基于定量风险评价基本原理集成了复杂地形条件下的定量风险评价技术。以位于复杂地形下的某含硫气田发生天然气井喷泄漏事故为例,运用“含硫天然气泄漏扩散中毒定量风险评价软件”进行了个人风险值和社会风险值的计算。结果表明,基于数值模拟的定量风险评价技术较常用的拉格朗日烟团模型计算出的风险等值线,更能够客观真实地反映复杂地形条件下的风险水平分布。     

基于神经网络的高含硫气田L360钢腐蚀速率预测

高含硫气田地面集输系统广泛使用L360钢,由于腐蚀因素的多样性及协同效应,其腐蚀速率预测一直是个难题。文章介绍了不同腐蚀因素对L360钢腐蚀速率的影响。随着H2S和CO2压力的增高,腐蚀速率先降后升,在H2S和CO2压力为1.00和0.67 MPa时达到最小值;随Cl-质量浓度的升高,腐蚀速率增大,但当Cl-质量浓度高于40 g/L后,腐蚀速率反而降低;随着温度的升高,腐蚀速率增大,当温度超过70℃后,腐蚀速率反而降低。建立了三层结构BP神经网络模型,输入层有6个神经元,分别代表H2S,CO2分压、Cl-质量浓度、温度、流速和沉积硫6种腐蚀影响因素,隐层神经元数目为8个,输出层神经元数目为1个,代表腐蚀速率。结果表明,L360钢在试验水中的平均腐蚀速率的预测最大误差在15.9%以内,可以满足工程应用要求。     

某油田天然气输送管线泄漏原因分析

某油田天然气输送管线在半年内连续4次发生泄漏,给管线的正常运行带来极大的安全隐患。为了找到管道发生泄漏的原因,截取了部分泄漏管段,对其进行了宏观形貌、理化性能、扫描电镜、能谱分析及X射线衍射等分析研究。结果表明:该输送管道的材质满足GB/T 9711.2—1999对L245MB焊接钢管的要求;管道内壁的腐蚀机理为CO2和H2S腐蚀;发生泄漏的主要原因是管道内外的温度差导致管内水蒸气凝结于管底形成液态水,与管道内腐蚀性气体CO2和H2S共同作用,导致管壁腐蚀减薄直至发生刺漏。     

超重力络合铁法脱除石油伴生气中H_2S的中试研究

以络合铁为脱硫液,在旋转填充床中,进行石油伴生气脱H_2S的实验。考察了石油伴生气流量、石油伴生气中H_2S的质量浓度、脱硫液流量、旋转填充床转速对H_2S脱除率(θ)和气相传质系数(K_Ga)的影响。实验结果表明,θ和K_Ga随脱硫液流量的增大而增加,随旋转填充床转速的增大先增加后降低,随石油伴生气中H_2S质量浓度的增大而降低。超重力络合铁法脱除H_2S较佳的工艺条件为:石油伴生气流量30～70 m~3/h,石油伴生气中H_2S质量浓度20～80g/m~3,脱硫液流量0.5～1.0 m~3/h,旋转填充床转速900～1 100 r/min。在此条件下,θ稳定在99.80%以上。     

高含硫天然气埋地集输管道的安全管理研究

高含硫天然气从井场开采出来后通过集输管道输送到天然气净化厂处理,高含硫天然气集输管道是高危管道,一旦发生泄漏将会导致严重的安全事故,因此必须重视对集输管道的安全管理。为了确保高含硫天然气埋地集输管道的完整性和安全使用,某高含硫气田从预防和响应角度采取了一些管理措施,实施了智能清管、阴极保护等措施对管道内外部腐蚀进行控制和监测,以及时发现管道缺陷并修复,避免因腐蚀穿孔、应力腐蚀开裂等导致高含硫天然气泄漏事故的发生;在管道沿线安装了气体云成像泄漏监测系统和硫化氢点式探测器对管道进行实时监控,提升了高含硫天然气泄漏时的检测能力和响应能力,能够有效防止事故的扩大。     

CLAUS尾气处理技术的选用

讨论了当前所采用的各种Claus尾气处理工艺技术 ,对传统的焚烧工艺进行了分析 ,并比较了尾气处理的Claus工艺法 (干床亚露工艺 )、Claus工艺法 (液相亚露工艺 )、SO2 回收工艺法、H2 S回收工艺法 ,直接氧化法等几种工艺的特点和效能 ,具体工艺的选择应根据所在地环保标准、投资规模、操作费用综合考虑     

磨溪气田硫资源利用探讨

磨溪气田富含硫化氢的天然气经净化处理后，酸气中Ｈ２Ｓ浓度高达９２％以上，如何将这一资源优势转变为经济优势，本文推荐了若干投资少，见效快的硫化工产品项目，对其用途、主要合成路线及效益情况作了阐述和说明。