海上油气生产平台硫化氢气体扩散

为评估高含硫化氢气体海上油气生产平台硫化氢泄漏风险,对硫化氢气体泄漏后质量浓度分布进行模拟计算,以指导硫化氢气体泄漏后果评估和个人防护装备的配置。在分析气体扩散分析理论公式的基础上,对海上油气生产平台硫化氢气体扩散模拟分析的场景选择、感受点选取、硫化氢气体的破坏标准和模拟结果的应用等硫化氢气体扩散的各重要影响因素进行讨论,并结合实际工程实例对工程实践中各影响因素的选择和考量进行讨论。     

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。     

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。     

平坦地区输气管路不同泄漏点气体扩散模拟

通过对平坦地区天然气管路不同泄漏点气体扩散模拟研究发现,静风条件下,天然气在大气中自由扩散稳定后,不同泄漏点泄漏后的速度、浓度分布趋势基本一致,均关于泄漏口垂直方向对称,喷口附近、喷口垂直上方及近地面区域的硫化氢浓度较高,属危险区域;有风条件下,喷射区域发生弯曲,气体扩散范围增大,风对污染物起输送、稀释、扩散作用,其效果随高度增加不断增强,模拟空间内危险区域随着风速的增大而减小.不管有无风力影响,泄漏口距集输起端越近危险性越大.模拟得出的不同位置气体泄漏扩散规律及危险区域,将为安全生产和应急抢险提供较好的参考依据.     

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。     

有障碍物空间可燃气体扩散规律的数值模拟

有限空间内可燃气体泄漏扩散容易引发危险事故,而对于有限空间障碍物存在时气体泄漏扩散规律的研究较少。为此,针对有限空间障碍物对可燃气体泄漏扩散的影响,采用雷诺平均的N-S方程,湍流模型以及无反应多组分输运方程,对障碍物影响下可燃气体泄漏扩散进行了数值模拟,并进一步分析了泄漏位置和障碍物高度对可燃气体泄漏扩散的影响。结果表明:障碍物对可燃气体扩散过程有阻碍作用;障碍物影响下不同位置泄漏扩散形成的浓度场不同,泄漏口与出口异侧,距离障碍物越近,房间内形成的爆炸区域越大;障碍物高度越高,有限空间内形成的爆炸区域越大,增大了危险事故发生的可能性。该模拟结果有助于室内燃气管道安全设计,可为制订室内可燃气体爆炸事故的预防措施提供参考。     

可燃气体检测报警器的设计及应用

化工厂车间现场生产设备繁多，情况多种多样，洲此在设计中对危险地区群的周围、管架周用、反应炉、釜、罐区成品库的周围以及电泵等都应注意考虑设置可燃气体探测仪。从检测空气中可燃性气体的原理、爆炸极限、传感器、传感器安装位置、检测点的布设间距、可燃气体检测报警器的标定等几方面详细论述化工厂可燃气体报警器的设计及应用。     

基于计算流体动力学的海上气体扩散安全评价

采用计算流体动力学软件Fluent建立气体扩散模型,对Burro系列试验进行模拟计算,对比分析不同距离监测点体积分数(后文称浓度)最大值以及浓度范围随时间的变化趋势,结果表明模拟值与试验值基本吻合,模型结果略偏保守。利用验证的CFD模型方法对海上气体泄漏扩散事故实例进行船周气体浓度分布研究,分析不同泄漏强度、风速下抢险船安全作业距离,研究表明:浮力和船体阻碍可影响船周气体浓度分布;抢险作业安全距离随泄漏速度的增大而增大,随风速的增大而减小,且受泄漏速度与风速的联合影响。该模型可为海上气体泄漏扩散应急抢险作业安全指导提供参考。     

含硫天然气管道破裂硫化氢扩散的影响分析

气体扩散过程十分复杂,受诸多因素的影响。同时,含硫天然气的运输存在一定的安全风险,因此,研究含硫天然气管道破裂后硫化氢扩散的影响范围具有重要的意义。通过对不同长度的含硫天然气管道泄漏后硫化氢扩散影响范围的分析,得出硫化氢含量,风速、破裂面积以及地形地貌对事故后果的影响规律,以期为含硫天然气管道的安全标准提供参考。     

有害物质泄漏扩散模型在硫化氢泄漏中的应用

对油田油气开采中硫化氢的产生原因进行了分析,介绍了硫化氢的有毒、易燃易爆等危险特性,并建立了有害物质泄漏扩散模型。以辽河油田某脱硫站的天然气脱硫装置为主要研究对象,运用南京安元软件中的有害物质泄漏扩散事故模拟系统进行分析,得出了硫化氢扩散浓度随距离变化的关系,以及脱硫装置横风向和下风向中毒危害距离以及燃爆危害距离,可为油田脱硫站点的位置选择、应急管理提供理论依据。     

普光高含硫气井生产管柱合理管径优选

普光气田高含硫气井在生产过程中会出现硫沉积、冲蚀、积液和形成水合物等问题,如果生产管柱管径合理可以延缓或避免出现这些问题。为此,针对普光气田高含硫气井的生产特点,以现有生产管柱优选方法为基础,通过分析高含硫气井临界携硫颗粒流量、临界携液流量、冲蚀流量和井口水合物生成条件,确定不同尺寸油管的合适产气量范围,再结合气井配产和井筒压力损失,优选出高含硫气井生产管柱的合理管径。利用该方法,对普光气田的高含硫气井P井进行了计算分析,结果表明,在当前生产管柱管径下,P井产气量大于冲蚀流量,井筒会发生冲蚀,为保护生产管柱,延长修井周期,将该井的产气量调整到当前生产管柱管径的合适产气量范围内,调整后该井生产稳定。采用该方法不但可以优选生产管柱管径,而且可以在现有生产管柱情况下,将产气量调整到当前生产管柱的合适产气量范围内。      

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。     

特大井喷H2S扩散的数值模拟分析

含H2S气体的高压井喷是一个非常复杂的扩散问题,涉及多组分气体的混合、运移、扩散、气象条件以及复杂的地形空间影响。为此,采用可行的计算流体动力学（CFD）对这一复杂的大空间流场问题进行了数值模拟研究,根据重庆开县特大井喷事故现场三维地貌等高线数据建立了井喷H2S扩散的CFD流场计算的有限元模型,结合当时气象条件,用Fluent软件的UDF功能编写了边界间歇风速的函数,数学模型中采用了适合于预测大气流动的大涡模拟运动方程,将CFD有限元模型和建立的数学模型用Fluent软件的解算器,对H2S气体的扩散和运移规律进行了详细的数值模拟研究,获得了H2S气体在该井场周围山谷地形的积聚、运移规律以及风向对气云扩散的影响,获得了H2S和CH4两种气体扩散的时空分布云图。模拟结果和事故现场调查结果一致。     

塔二联轻烃站脱硫系统参数调整分析

针对塔二联轻烃站脱硫装置天然气中H2S含量变化较大,脱硫不达标的实际情况,对脱硫装置的运行参数进行敏感性分析。分析结果表明,吸收塔操作压力、操作温度及MDEA循环量对净化气中H2S含量影响不大,而再生塔操作参数对脱硫效果的影响非常显著。因此,只对MDEA再生塔操作参数进行调整。结果表明,在塔二联天然气中H2S质量分数增加58%的条件下,对MDEA再生塔操作压力和温度进行微调,可有效降低净化气中H2S含量并使其达标。     

西南地区天然气净化厂尾气减排方案探讨

通过对硫磺回收尾气处理主要工艺以及西南地区天然气净化厂硫磺回收装置排放现状的分析,着重对比了加氢还原类和可再生型有机胺类脱硫尾气处理工艺,提出了天然气净化厂尾气减排方案,为天然气净化厂尾气减排提供了新思路。     

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两相流的流动是一个复杂的多变量随机过程。认识流型的形成机理和特征以及流动规律一直是两相流领域的重要研究方向。传统的流型识别方法（流型图和流型转换判别）能够预测流型及其转换，但是要应用它来获取流体的实时流动参数还是有较大的难度。而在石油天然气工程（钻井、固井、集输管道等）应用实际中，往往需要实时了解流动参数以确定系统的运行状况。针对这个问题，为掌握实时流动参数的特性而进行了较深入的研究。文章提出了一种基于数据融合理论两相流流型识别新方法，并设计了流型的在线识别系统。研究结果表明，该识别方法具有置信度高，容错性好，性能稳定，减小了传感器的不确定误差，降低了单个传感器的性能要求等优点。这种方法对两相流流型具有实时识别的能力，在实际工程中具有应用价值和应用前景。     

纵向八电极阵列电导式两相流测量方法研究

以连续相导电的两相流为测量对象,提出了1种新的纵向八电极阵列电导式两相流测量方法.传感器阵列由8个内嵌管壁上的环形金属电极构成,其中包含1对激励电极、1对相含率测量电极以及2对截面相关电极.在对阵列电导式传感器几何结构优化的基础上,利用NI数据采集卡及LabVIEW编程语言实现了传感器阵列电导波动信号数据同步采集.在垂直上升管中气水两相流动态实验结果表明,该测量系统对泡状流、段塞流及混状流均有较好测量响应特性.为开展基于数据挖掘与信息融合的测量信息处理工作奠定了基础.     

气相色谱法测定高含硫天然气中多种硫化合物

建立了用气相色谱仪和硫化学发光检测器检测高含硫天然气中硫化合物的方法。运用微流控制器解决了高浓度H2S对检测器的污染以及对其他硫化合物测定的干扰问题,只需一种标准物质就可快速经济地完成高含硫天然气中多种硫化合物测定。该方法根据标准物质的保留时间完成多种硫化合物的定性,并用外标法定量。用该方法进行高含硫天然气样品测定,硫含量和色谱峰面积呈明显的线性关系,线性相关系数r为0.999 7。测定质量浓度为2mg/m3以下的硫化合物时,测定结果的相对标准偏差小于6.1%;测定质量浓度为2mg/m3以上的硫化合物时,测定结果的相对标准偏差小于2.2%,满足高含硫天然气的分析需要。     

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车用压缩天然气（ＣＮＧ）加气站的加气过程具有变压、变流量的特点。通常的流量测量方法难以达到要求的准确性，若从国外进口质量流量计，其昂贵的价格又难以被用户接受；为此，四川石油管理局川中油气公司和中国测试技术研究院合作研制出了利用科里奥利原理的ＭＦＭ—１质量流量计。该流量计由传感器和变送器组成，直接测量ＣＮＧ的质量流量而不受其温度、压力、流量变化的影响。在四川省南充市和遂宁市ＣＮＧ加气站上使用，效果良好。经检测，其主要技术性能指标均达到设计要求，并通过了技术鉴定。ＭＦＭ—１质量流量计的研制成功，大大地降低了ＣＮＧ售气机的生产成本，非常有利于我国推广ＣＮＧ汽车技术。