石油化工气体泄漏扩散模型研究进展

综述了国内外气体泄漏扩散模型的研究进展,简述了重气扩散模型及其发展情况,讨论了各类模型的优势及局限性,指出了扩散模拟未来可能的发展趋势,以及后续研究的方向。     

重质气体泄漏扩散模型研究综述

扼要概括和评价了重质气体泄漏扩散的三种主要模型：唯象模型、工程模型、三维传递现象模型,唯象模型和工程模型由于使用方便、概念清晰且计算量较小,主要用于风险评估和环境评估系统,是应急咨询和安全设计的重要工具。而三维传递现象模型能够更好地描述重气在复杂地形和气象条件下的扩散过程。通过各类模型的介绍指出了近几年重气泄漏扩散模型将向多组分重气在复杂地形、气象条件下的扩散模拟研究等方向发展。     

水下输气管道泄漏扩散特性模拟研究

建立了水下输气管道泄漏三维CFD数值模型,同时基于积分模型建立了预测数学模型,研究了不同泄漏速率和水深下气体在水体中扩散的速度、羽流半径以及上升到水面时形成泉涌高度的变化规律,并利用实验验证了两种模型的准确性,两种模型可以准确地模拟羽流特征参数的变化。结果表明：水下天然气管道泄漏扩散经历了初始阶段、充分发展阶段和表面流动阶段三个阶段,在气泡羽流上升过程中伴随着卷吸和紊动沸腾现象;羽流的径向速度近似呈高斯分布并且随着径向距离的增加逐渐降低;羽流的轴向速度随着水深的增加而降低,且在接近泄漏孔口的位置,轴线上羽流的速度急速衰减;随着气泡羽流紊动的发展,羽流半径逐渐向两侧发展并且随着水深近似呈线性增长。     

可燃及毒性气体泄漏扩散研究综述

就国内外关于危险性气体（包括可燃性及毒性气体）扩散研究中的数值模型与试验情况进行了综述。数值模型包括高斯烟羽模型、高斯烟团模型、Ｂ．Ｍ．模型、ＳＵＴ－ＴＯＮ模型及ＦＥＭ３模型等。试验研究包括８０年代国外进行的一些较大规模试验,如Ｂｕｒｒｏ试验、Ｃｏｙｏｔｅ试验、ＤｅｓｅｒｔＴｏｒｔｏｉｓｅ试验及Ｇｏｌｄｆｉｓｈ试验等。     

基于模糊控制的气体扩散模型选择

提出一种气体扩散模型的选择方法,可应用于有害气体泄漏源的发现和搜寻。比较模糊控制原理的优点,再优化部分学者提出的气体扩散模型,设计出气体扩散模型选择的模糊推理系统。该系统可根据对环境的测量数据推理出适合特定环境条件下的气体扩散模型。在模糊推理系统中,由传感器测量的环境数据作为输入量导入模糊控制器,经Mamdani模糊算法,最终导出的输出量即某一气体扩散模型。使用Matlab中的模糊控制工具箱(Fuzzy)对模糊推理系统进行仿真实验,结果表明:不同气体在不同环境条件下的气体扩散模型能够通过模糊推理得到,说明该方法可行。     

化学危险性气体泄漏扩散模拟及其影响因素

分析了描述易燃易爆及有毒有害气体泄漏扩散过程的数学模型 ,包括Gaussian模型、Gaussian轨迹烟云模型、BM模型、Sutton模型及FEM3模型。重点介绍了目前广泛使用的Gaussian模型及Gaussian轨迹烟云模型。针对事故泄漏扩散过程的复杂性 ,详细讨论了气象条件及地形条件对危险性物质泄漏扩散过程的影响 ,此外还对不确定参数的选取进行了探讨。     

泄漏气体扩散模型的研究与应用

通过对泄漏源模式及泄漏影响因素的分析,以湍流扩散微分方程为基础,对泄漏气体扩散行为模型化,得到有界和无界的烟团和烟羽模型,并进行了实例分析。扩散模式的研究可以确定事故影响范围、危害程度,为事故应急救援,人员撤离等提供参考。     

化学毒性气体事故泄漏扩散的数值模拟及评价

在研究化学毒性气体事故泄漏的扩散模式的基础上 ,利用扩散模型对一氨气泄漏事故排放进行了数值模拟及评价 ,这种方法可为化学品安全评价、环境风险评价管理、风险工程设计、风险责任保险等领域及应急计划制定、事故抢险工作实施提供有效的工具。     

基于高斯烟羽模型的山区含硫天然气泄漏扩散研究

为了预测含硫天然气泄漏后危险气体的扩散浓度和地形对气体扩散的影响,以高斯烟羽模型为基础,结合当地的实际环境,开展了含硫天然气在不同地形条件下连续泄漏的模型分析,并利用MATLAB对该气体的扩散进行计算,得出了相应的下风向气体的扩散浓度及其危害距离。结果表明:不同的地形条件下,含硫天然气扩散的距离和浓度不同。在下降地形中,气体浓度不会太高,但是泄漏范围较大;在上升地形中,泄漏气体易于在山体前聚集,少数气体绕山泄漏,但浓度急剧降低;在先下降后上升地形中,泄漏气体易于在下降地形和山体链接处聚集。     

有毒介质泄漏扩散模型在尿素装置安全评价中的应用

总结归纳了有毒介质泄漏扩散过程特点及泄露量计算的模型。以乌鲁木齐石化尿素生产装置为例进行有毒介质泄露扩散分析,在此基础上运用计算机模拟软件,模拟有毒介质扩散的过程,给出了定量化的评价结果。依据此例,将有毒介质泄露扩散模型引入安全评价的体系中,丰富了安全评价的体系内容,增加了安全评价定量化评价的方式。     

架空天然气管道泄漏扩散过程特性分析

在天然气管道集输过程中,由于管道老化、腐蚀等因素引起的泄漏事故时有发生,会引起穿孔泄漏后的天然气扩散,可能会引发火灾、中毒或爆炸。因此,进行架空天然气管道泄漏扩散过程的影响因素模拟研究及分析,对天然气管道输送安全运营和保障人生财产安全意义重大。文章建立了架空天然气管道在迎风坡和背风坡处发生泄漏扩散过程的物理模型,并利用CFD软件对架空天然气管道泄漏后的甲烷气体扩散过程进行了数值模拟。结果表明：泄漏的甲烷气体扩散范围和速度非常大,在泄漏时间300S时泄漏距离已经达到40m,并在40m处形成高浓度的甲烷气团;泄漏点在背风坡时,山坡附近形成高浓度甲烷气团。     

凝析气田管道腐蚀分析

随着勘探不断深入,在新疆地区越来越多凝析气藏被发现,并相继进行开采。根据我国新疆地区某实际工程,分析出凝析气田中集输管道受到酸性介质含量、介质流态及焊接工艺所影响。并针对上述影响因素,提出了降低介质运行温度、注入缓蚀剂、优化管道配管方式、适当减缓介质运行速率、定期内腐蚀检测及内衬补强等防范措施。     

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。     

街道峡谷内燃气管道泄露扩散模拟分析

随着城镇燃气建设事业的蓬勃发展,城区管道泄露对环境及人员的威胁越来越引起人们的重视.针对湖北省荆州市楚源大道燃气管道,建立物理模型进行并利用商用CFD软件进行数值计算.计算得倒不同环境下的组份分布情况并分析了不同外界风速对气体泄漏过程的影响及其爆炸极限分布情况.     

埋地燃气管道易损性的模糊综合评价

城市埋地燃气管网服务区域往往覆盖整个城市及其周边县城,是重要的城市生命线系统工程之一,关系着城镇居民及工业用户的用气质量。文中借鉴建筑物的震害指数取法,提出根据管道在某一地震动强度下的震害特点,并结合管道的泄露情况、修复情况及管网压力的压力变化情况来确定管道的易损性指数,采用三角模糊数定量刻画埋地燃气管道易损性等级的模糊子集,计算出各条燃气管道的欧几里得贴近度,最后采用择近原则完成管道的模糊综合评价。     

城市燃气管道小孔泄漏数值仿真研究

随着城市天然气管网建设的飞速发展,城市天然气输送管网越来越复杂。城市燃气管道泄漏会造成重大的经济损失和人员伤亡,并影响到人们的日常生活。为探究城市燃气管道的泄漏规律,建立了城市天然气管道泄漏最为常见的小孔泄漏扩散模型,应用MATLAB软件编制了相应程序,对气体泄漏浓度和泄漏范围进行数值仿真,探究管内压力、风速、地形条件对气体扩散范围、扩散浓度的影响。结果表明,风速、管内压力直接影响泄漏浓度值和泄漏范围。相比于城市地形,郊区地形条件下,风速对扩散范围的影响更大,充分证明了郊区的地形更利于燃气扩散。     

油气管道风险评价技术研究

阐明了风险评价的基本概念和油气管道风险评价的原理,介绍了油气管道风险评价技术的现状及常用评价方法,最后结合我国油气管道的实际情况提出了我国油气管道风险评价技术研究的方向。     

埋地天然气管道泄漏爆炸区域数值模拟

针对埋地天然气管道的特点,在多孔介质条件下,分析埋地管道受到土壤条件和地面上障碍物的影响,建立埋地天然气管道持续泄漏模型,运用有限容积法,进行数值模拟。分析了障碍物在泄漏口右侧土壤层中和在地面上时,对爆炸区域的影响,得出障碍物对气体的扩散具有阻碍作用,使气体在障碍物相对来源方向聚集,并且爆炸区域在相对来源方向扩大。土壤层障碍物可完全阻碍天然气向土壤右侧扩散,使气体大量聚集在障碍物左侧,左侧爆炸区域不断扩大;由于多孔介质存在,使气体透过多孔介质绕过地面上障碍物扩散,对气体扩散影响相对较小;土壤层存在障碍物时对甲烷爆炸范围影响较大。     

天然气站场管道防泄漏技术研究

天然气站场是天然气输配系统中的关键环节,具备天然气的工艺处理、调度分流以及储配等功能,这里聚集了巨大的能量。站内管道运行过程中受温度、压力变化,环境介质作用及人为等因素的影响,存在密封失效的问题,如果处理不及时会导致天然气的大量泄漏,不仅浪费能源,污染环境,还会引起火灾、爆炸等事故。针对天然气站场管道泄漏的具体形式,从采用合理的泄漏检测技术、改进常规的泄漏防治技术及优化防泄漏设计等方面予以解决,从而有效地防止了站场管道的天然气泄漏,提高了站场运行的可靠性与安全性。     

紧急停车系统在西气东输管道工程中的应用研究

简要概述了西气东输管道工程,然后依次对紧急停车系统的功能及组成进行了简要说明,接着对该系统进行了安全性分析,最后对该系统进行了可靠性分析。