硫化氢扩散影响因素分析

硫化氢一旦泄漏扩散会给企业造成严重伤害。该文利用MATLAB软件模拟硫化氢源强、平均风速、泄漏源高度发生变化后扩散区域硫化氢峰值浓度、硫化氢峰值浓度出现位置的变化情况并进行相应分析。模拟结果表明：扩散峰值浓度随着源强的增加等倍数的变化,峰值出现轴向距离不变,泄漏峰值浓度随着平均风速的增加呈相反倍数的变化;峰值出现在x轴的位置不变,源高对扩散区域峰值的影响较大,随着源高的增高,扩散区域峰值浓度下降较快。随着源高的变化,扩散峰值出现时间点不同。源强的增加会加重扩散后果,平均风速、泄漏源高度的增加会减轻扩散后果。该文得出的定性和定量规律对于石油化工企业事故预防具有重要意义。     

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。     

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。     

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.     

基于高斯模型的天然气泄漏事故模拟研究

为分析天然气泄漏事故的危险性,以天然气净化分离器为研究对象,利用高斯烟羽模型描述天然气泄漏的运动扩散规律,运用VB编程和MATLAB语言开发了净化分离器泄漏扩散模拟软件,研究光照、风速、昼夜和泄漏压力等因素对泄漏后果的影响。研究表明:光照越强泄漏扩散范围越大,并且弱光照泄漏的危害大于强光照;泄漏扩散距离随风速的增大呈现先减小后增大的变化趋势,在风速逐渐增大的过程中,存在危险风速,此时泄漏物浓度最高;白昼泄漏的影响范围要远大于夜间,但夜间天然气的泄漏比白昼更具危险性。     

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。     

高压管道氢气泄漏扩散行为及影响因素分析

氢气储运是氢能利用的关键环节,管道输运作为最经济的氢能输送方式,其安全性至关重要,一旦管道发生泄漏将引发爆炸事故。通过建立管输氢气泄漏扩散模型,分析了氢气泄漏后的扩散浓度、趋势和峰值高度,研究了管输压力、泄漏点孔径、外界风速、障碍物高度、障碍物间距等因素对氢气扩散的影响规律。研究结果表明,随着泄漏点孔径增大,氢气扩散范围越广;高压管道的氢气扩散高度峰值更高;在竖直方向氢气扩散高度峰值与障碍物高度成正比;风速对氢气存在升力作用,影响气体泄漏扩散方向。     

气体泄漏扩散过程及影响因素研究

气体的泄漏扩散是石油、化工企业的常见事故之一。对于易燃易爆气体,在泄漏和扩散的过程中,可能发生火灾甚至爆炸;而毒性气体的泄漏扩散则可能对人员造成伤害及带来环境污染等。研究气体泄漏扩散的规律及影响因素,对于安全管理、事故调查分析、工程设计、应急措施及风险评估具有重要的意义。以饱和丁烷为研究对象,运用DNV公司的PHAST软件,探讨了气相泄漏扩散规律,对影响气体扩散的风速、大气稳定度、地面粗糙度等因素进行了研究。研究结果为制定气相泄漏扩散的预防及管理措施提供了依据。     

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。     

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。     

高含硫气井井喷事故模拟与分析

针对在有较多人员存在的山地丘陵地区可能发生的含硫天然气井喷事故,在收集和整理相关资料的基础上,利用Fluent软件确定数值模拟的初始条件、边界条件等,并对井喷事故中的硫化氢扩散进行数值模拟。通过对模拟结果的分析得出有风条件下硫化氢扩散等浓度曲线和扩散范围。结果表明,由于硫化氢密度和空气密度比较接近,硫化氢容易沿风向扩散,在扩散的初始时期重力沉降效应并不明显,高空也有可能有较高浓度的硫化氢存在,并且扩散时容易沿风的方向呈现带状分布;低矮山地丘陵的障碍物并不能影响硫化氢的总体扩散趋势,但硫化氢可能会在障碍物的背风侧聚集。模拟结果可为含硫天然气井喷事故处理和救援工作提供技术支持。     

障碍物不同坡度对H2S扩散影响研究

针对在复杂地形下发生的天然气井井喷事故,设置了20°、30°、40°、50°和60°五个不同的障碍物坡度,利用CFD软件Fluent对不同坡度下的H2S扩散规律进行数值模拟。结果表明,在设定的条件和范围内,当连续释放的H2S扩散至稳定状态时,不同坡度的障碍物对H2S的扩散影响不同。随着障碍物坡度的增加,H2S在障碍物的迎风侧和背风侧的地面浓度均有所上升,且迎风侧的变化程度比背风侧的要大。模拟结果对研究井喷中H2S在复杂地形下的扩散规律和井场位置的选择有一定的指导意义。     

含硫天然气井井喷失控15分钟H2S扩散数值模拟

根据油气井现场实际条件,建立了数值计算的物理与几何模型。主要考虑环境风速和井喷气口初始喷出速度两个主要因素,对井喷后15min H2S浓度分布进行分析。研究结果表明:2m/s以上的风速可以使H2S扩散形成一个沿风向偏转下压的类似椭圆的区域,并且下压的程度随风速增大而增大;气体喷出初速度一定时,H2S的扩散区域随着风速的增大而增大,但是近地面类椭圆较高浓度区域则呈现先增大后减小的趋势;当环境风速一定时,H2S的扩散区域随着喷口初速度的增加而增大;在较高的喷出速度条件下,H2S扩散会出现涡流,扩散至远处地面后还会出现"反弹"的现象。     

井喷H2S扩散环境风险数值模拟与风洞实验验证

川渝地区高含硫气田的开发具有相当大的环境风险和安全风险。本文以位于四川盆地的某气井为例．考虑到环境风险．模拟了地表浓度在10mg／m3～30mg／m3的H2S扩散情况．并将风洞实验结果与CFD模拟结果进行了比较。风洞试验结果显示地表浓度在10mg/m3～30mg／m3的扩散区域从井口延伸到2km远,这与CFD模拟结果10mg／m3硫化氢扩散距离最远达到计算流场2km范围基本一致。考虑到安全风险,应用CFD模拟H2S扩散地表浓度为150mg／m3的扩散情况。通过与风洞实验结果的比较表明,CFD能比较准确地模拟发生井喷后H2S扩散过程中浓度的变化,因此可以应用于实际的风险分析和安全评价中。     

风力对天然气管道泄漏后扩散过程的影响研究

天然气管道发生泄漏扩散是输气管道事故危害的根本原因，而风力是影响泄漏后天然气扩散过程的一个极为重要的因素，建立有风条件下天然气泄漏扩散的位移量计算模型是正确评估输气管道事故损失后果的关键技术之一。通过风速与风压关系的研究，确定了风速分布关系式；并结合管道泄漏扩散过程的特殊性,在考虑管道孔口泄漏过程的射流作用和膨胀效应,以及重力作用影响效果的基础上, 重点考虑了水平风速的影响，给出了在风力作用下泄漏后天然气团偏移量的计算公式，建立了三维空间内的位移量计算模型，并进行了实例计算。结果表明，风力的存在将加剧天然气的扩散，使泄漏的天然气团顺风向偏移，其偏移尺寸远大于其他两个方向，大大增加了天然气泄漏后的危害面积。     

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。     

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。     

钻井过程中硫化氢侵入井筒后的赋存状态研究

当钻遇高含硫气藏时,如果不及时检测硫化氢,极易因硫化氢侵入地面而带来井控风险,造成财产损失甚至危及人身安全。针对该问题,结合普光气田的工程实际,通过数值计算,对硫化氢侵入井筒后与钻井液之间的物理化学作用进行分析,得到了硫化氢与钻井液之间溶解和化学反应的影响规律。分析表明:进入井筒后,一部分硫化氢以气态形式滑脱上升,另一部分溶于钻井液中与钻井液反应、溶解;温度升高硫化氢的溶解度降低,压力增大硫化氢的溶解度变大,且压力对溶解度的影响程度远大于温度对溶解度的影响;由于温度和压力变化对溶解度的影响,上部井段钻井液中的硫化氢浓度比下部井段高;H2S与钻井液发生化学反应并发生化学溶解,钻井液的pH值对H2S的吸收有很大影响;在硫化氢检测中,同时对钻井液里的S2-和H2S进行测量会取得更好的效果。      

通南巴地区下三叠统硫化氢成因及分布

位于四川盆地东北部通南巴构造带上的河坝1井在下三叠统测试获得工业气流，但气样分析中发现了一定浓度的硫化氢，目前还未见到该区硫化氢成因的相关研究成果及报道。为此，对该区下三叠统硫化氢成因及分布进行了研究。通过总结归纳自然界中硫化氢的各种生成机理和特点，对比邻区高含硫化氢气藏的储层特征，认为通南巴地区气藏中的硫化氢由硫酸盐热化学还原作用（TSR）所产生。以此为硫化氢分布预测的依据和前提，进而预测该区下三叠统嘉陵江组三段、嘉一段和飞仙关组三段基本不含硫化氢；嘉二段和飞四段具备硫化氢生成的条件，特别是嘉二段在测试及试采中均发现了一定浓度的硫化氢，但飞四段硫化氢含量有限。     

SLAB View软件在含硫天然气井井喷泄漏扩散模拟中的应用

介绍了SLAB重气泄漏扩散模型,并运用SLAB View软件模拟了某含硫气井发生井喷事故H2S云团的扩散过程和危害区域,得出了H2S云团在指定浓度平均时间下的影响范围,以及指定浓度H2S云团出现在最远距离的时间和最远下风向扩散距离。结果表明,SLAB View软件能方便、快速地模拟平坦地形下含硫天然气井喷泄漏扩散过程,预测事故泄漏扩散后果和影响范围。