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采用FLUENT软件进行了山地地形条件下天然气泄漏扩散的三维数值模拟,考虑了风速随高度变化的情况,并编写UDF导入FLUENT对风速进行修正.考虑了天然气向下喷射的情况,与气体向上喷射情况做了不同风速条件下的对比,给出了在不同风速条件下天然气向下喷射时的爆炸下限浓度和警戒浓度的范围.泄漏孔气体向下喷射情况,在近地面天然气1%和5%浓度边界范围,无风时最大,可分别达到242 m×200 m和55 m×55 m;但天然气的可爆炸气团体积在5 m/s风速时最大,达到45 m×57 m×10 m. 相似文献
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《油气储运》2019,(12)
为了科学预测平行楼宇间天然气扩散形成的爆炸危险区域的危害范围,建立了天然气泄漏速率随时间变化的函数关系,运用瞬态模拟方法,得到泄漏压力和楼宇布局对爆炸危险区域的影响。模拟结果表明:天然气扩散过程中遇到建筑物会在其背风向形成副扩散中心向四周空间扩散,随着距离地面高度的增加,天然气最大体积分数逐渐降低,且随着泄漏的持续达到稳定值;各种工况下处于上风向的楼宇均处在危险区域,而处于下风向的楼宇其危险是暂时的(楼距小的工况除外);有风时,增大楼距,减小平行楼宇的相对高度,减小管道的运行压力均有利于天然气在两楼之间的扩散。研究结果可为相关规范的制定以及事故的预防提供科学依据。(图6,表1,参21) 相似文献
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环境温度导致的气云密度差和大气湍流变化是LNG泄漏扩散的主要影响因素,研究环境温度变化对LNG扩散规律的影响尤为重要。采用Fluent软件中组分输运和Realizable k-ε湍流模型,建立LNG地面泄漏气云扩散数值模型,探究环境温度对LNG泄漏扩散过程中甲烷体积分数的分布规律、气云密度、大气湍流强度的影响。结果表明:当环境温度较低时,LNG气云中各甲烷体积分数线出现"锯齿状"现象,造成甲烷爆炸下限(Low Flammability Limit,LFL)、1/2 LFL的水平扩散范围均增大;当环境温度较高时,甲烷LFL最远扩散距离较低温环境多115 m,造成甲烷1/2 LFL的水平顺风方向扩散距离增大;甲烷体积分数大于1/2 LFL的区域的大气湍流强度增幅则随温度升高而增加,而甲烷体积分数小于1/2 LFL的区域的大气湍流强度增幅随温度的升高而减小;在泄漏源周围100~200 m内,由于"逆温"所造成的大气湍流强度的增幅达0.79倍。研究结果可为LNG泄漏危害区域预测、安全储运、应急救援提供参考。 相似文献
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天然气长输管道泄漏工况数值模拟 总被引：2，自引：0，他引：2
针对无风和有风情况下埋地天然气管道的管状扩散和渗透扩散泄漏过程建立了物理数学模型,使用Gambit软件对模型进行网格划分,运用计算流体软件Fluent进行数值模拟,研究了两种泄漏过程在不同时刻的扩散区域和安全避让区域,以及土壤渗透率对天然气泄漏扩散区域和浓度分布的影响。结果表明：天然气泄漏在有风情况下对地面扩散的影响更大,当风速增大到一定程度时,仅在泄漏口上风向存在安全区域;泄漏天然气穿过土壤层后剩余速度的大小决定了扩散高度、范围和气流形态,相对低渗透土壤,穿过高渗透率土壤层的天然气在空气中形成的扩散区域更大,扩散高度更高,但后期两者扩散范围基本相同。（图8,参10） 相似文献
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城市天然气管道泄漏燃爆灾害评价 总被引：3，自引：0，他引：3
针对天然气管道泄漏所产生的燃烧或爆炸对运营单位造成的危害和损失,建立了评价泄漏事故后果新模型,列出了计算天然气泄漏量的小孔泄漏模型和管道断裂模型,提出了天然气泄漏的三种后果影响模型,应用高斯扩散模型模拟了气体泄漏可燃浓度的分布范围,给出了火灾热辐射危害半径的计算公式,参考传统的TNT当量法,建立了一种新的TNT当量系数法,计算爆炸冲击波的破坏作用。所建立的输气管道泄漏事故评价模型有利于在事故抢险救援过程中划定安全距离,确定危险区域半径,将事故引发的火灾或爆炸危害降到最低。 相似文献
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高压下的天然气管道一旦发生泄漏,遇到明火极易形成喷射火,将会对管道周围人员人身及财产安全造成极大威胁。为了研究室外高压天然气喷射火火焰的燃烧特性,基于天然气喷射火影响机理,选取运行压力为5.8 MPa、管径为25 mm的天然气管道开展了室外高压天然气水平喷射火实验。结果表明：当天然气燃烧达到稳定时,在高温火焰导致的浮力作用下,火焰会产生11.3°±1.4°的倾角;当天然气喷射燃烧时,在泄漏孔的孔口处会形成未参与燃烧的喷射气流,此区域气流的喷射速度较快、不易燃烧,喷射火焰中心区域平均温度超过1 000℃,且火焰中心最高温度超过1 300℃;火焰水平长度为19～21 m,在距离火焰中心10 m处的热辐射强度达到最大值20 kW/m2。实验结果对高压天然气管道火灾事故处理及安全距离的制定具有参考价值。(图9,表5,参18) 相似文献
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《油气储运》2017,(2)
液化石油气(Liquefied Petroleum Gas,LPG)中含有一定量的H_2O、HCl及H_2S等气体物质,在露点温度下会形成湿硫化氢环境,容易导致储罐罐体发生腐蚀开裂,具有极大的危险性。以中国南方某400 m~3的LPG球罐为研究对象,采用PHAST事故后果模拟软件,分别模拟泄漏孔径为50 mm、100 mm及150 mm的LPG球罐泄漏的危害和影响范围。模拟结果表明:在上述3种泄漏孔径下,蒸气云扩散的最大距离分别为16.0 m、29.5 m、42.0 m,喷射火影响的最大距离分别为20.0 m、37.5 m、53.5 m,闪燃影响最大距离分别为16.8 m、31.8 m、46.0 m,蒸气云爆炸影响距离为462.0 m。模拟得出的泄漏事故的危害和影响范围,可为今后不同泄漏区域的应急方案制订提供参考。 相似文献
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研究内浮顶罐油气泄漏扩散规律,对于加强环境污染控制、保障罐区安全具有重要意义。建立风洞实验平台,测试小型内浮顶罐风速及浮盘位置对蒸发损耗速率的影响,并考察了风场、浓度场分布规律。基于CFD数值模拟,使用UDF导入环境风,建立了内浮顶罐油气泄漏扩散的数值模型,并通过风洞实验数据验证其模拟的可行性。重点讨论了内浮顶罐外风场及风压分布规律、风速对内浮顶罐油气流场分布及油气扩散浓度的影响。结果表明:浮盘位置越低、风速越大,蒸发速率越快;罐壁的静压力分布规律为迎风侧最大、背风侧居中、罐两侧最小;不同风速下,罐内油气分布整体呈现对称状态;风速越小,油气质量浓度越高,浮盘缝隙处的油气质量浓度最高,并存在安全和环境污染隐患。研究成果对于内浮顶罐设计及运行维护、环保安全管理具有参考价值。 相似文献
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榆济天然气管道目前面临管道泄漏及其次生灾害的威胁,需要一套完整的泄漏检测方案为管道系统安全生产提供保障。针对大型复杂天然气管道系统缺乏干线计量及沿线压力测点众多的特点,采用国内某公司自主研发的基于在线仿真的压力分布泄漏检测系统,通过对比分析在线仿真压力和实测压力偏差分布实现管道全线的实时泄漏检测,持续监测管道系统的运行状态,及时发现可能出现的微小泄漏并确定其位置。结果表明:该泄漏检测系统不仅可用于实现大型复杂天然气管道系统的泄漏检测,还能发现仪表故障、站场异常操作等异常事件,突破了管道系统分段泄漏检测的限制,并可以对天然气管道泄漏进行动态监测,定位泄漏点。 相似文献
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大型LNG 储罐一旦发生泄漏,将会对周边人员和财产构成重大威胁。基于充分调研,分别从理论、试验及数值模拟3 个方面论述了国内外关于LNG 泄漏扩散的研究进展,尤其是近年来国内外在数值模拟方面的突破性研究成果。大型LNG 储罐泄漏后的气体扩散理论模型主要有高斯模型、唯象模型、箱及相似模型、浅层模型;通过LNG 泄漏试验获取了大量基础数据,主要包括气象条件参数、气云、液池燃烧的相关数据;在数值模拟方面,对LNG 泄漏气云扩散开展了大量研究,尤其是针对不同影响因素耦合作用下LNG 的泄漏扩散演变过程、气云变化形态、影响区域、爆炸范围等进行了模拟分析。通过对比分析发现,数值模拟方法具有成本低、精度高、可操性强等优点,既能有效拓展理论和试验研究成果,又能开展复杂工况下LNG 泄漏扩散的研究。对3 种方法的研究趋势进行了预测,提出大型LNG 储罐泄漏扩散的研究还需与接收站实际情况相结合,指出在今后的研究中应以数值模拟研究为主、试验与理论研究为辅。 相似文献
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天然气长输管道泄漏爆炸后果评价 总被引：2，自引：1，他引：1
由于腐蚀、自然破坏、人为破坏及本身缺陷等因素,输气管道易发生泄漏事故,其中蒸气云爆炸造成的失效后果最严重。为了评估天然气长输管道泄漏爆炸造成的物料损失、人员伤亡及财产损失,结合工程实例,对3种定量失效后果评价方法进行对比分析,确定了它们的应用条件和适用范围。分析认为:API 581失效后果评价方法评估步骤清晰简明,考虑因素全,应用范围广,评估结果优于ASME B31.8S-2001失效后果评价方法和爆炸超压-冲量法。该结论可为管道风险评价和完整性管理提供参考依据。 相似文献
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地下燃气管廊属于半密闭空间,燃气管道一旦发生泄漏极易引发严重的爆炸事故,对泄漏发生后管廊的安全性进行分析可以为事故的应急处理提供理论指导。为此,根据中国某燃气管廊的结构,针对燃气管道最不利点处发生泄漏的情形,采用CFD软件对其进行建模及求解,研究不同泄漏孔径及不同通风模式下管廊内甲烷质量浓度的变化情况,划分管廊内的爆炸危险区域,并对管廊的安全性作出评估。研究结果表明:当泄漏孔径分别为10 mm、50 mm、100 mm时,管廊内甲烷的质量浓度场趋于稳定后,事故通风模式下管廊顶部的甲烷质量浓度较正常通风模式分别下降了50%、45%、36%;当通风量一定时,泄漏孔径的增大虽然会带来燃气泄漏量的增加,但并非一定会导致危险区域的扩大,较小的泄漏孔径可能会带来更大的安全隐患;当燃气泄漏量较大时,如不能控制好通入的空气量与泄漏的燃气量之间的比例关系,反而可能会引发更为严重的后果。妥善处理管廊内燃气管道泄漏事故的关键在于控制好通风量和甲烷泄漏量之间的比例关系。 相似文献
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21世纪将投入应用的管道新技术 总被引：1，自引：0，他引：1
随着管道工业的迅速发展，管道高新技术的研究和应用不断深入，加速了管道特别是输气管道经济有效和安全可靠运行总体目标的实现，在新世纪里，以高新技术推动管道运输业更快地发展，将是一种长期的趋势。为适应这种发展趋势的要求，美国天然气技术研究所（GTI）通过多年研究所取得的成果，在21世纪将推出若干项新技术，包括管道检漏与维修技术，管道与城市燃气管网施工技术，管道检测与防腐技术和管道运行实时监控技术等。这些技术的应用，将在总体上提高输气管道发展的水平。 相似文献
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泄漏量是输气管道泄漏事故后果评价的重要依据。管道泄漏事故发生后,从泄漏处向管道的上下游传递减压波,管道内外巨大的压力差会产生焦耳-汤姆逊效应令气体温度下降,使气体中的重组分冷凝析出,而流量系数的不断变化导致管道内的流场计算更为困难。通过调研现有的输气管道泄漏速率模型,总结了目前泄漏速率模型的研究进展,并分析了各模型的局限性。管道泄漏速率模型多基于计算流体力学建立,其计算精度优于传统模型,但并不能耦合管道全线的水热力参数变化实时计算泄漏速率,因此开发可用于求解长距离输气管道泄漏模型的算法是未来重要的研究方向。 相似文献
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塔河油田集输管道输送介质具有高含H,s、高含CO,及高含氯离子的特点,在无氧且低流速环境下,易生成FeS等腐蚀产物,FeS具有自燃性,一旦发生自燃将会引发火灾和爆炸事故。采用X-射线衍射测试方法对腐蚀产物组分进行分析,在H2S、CO2共存体系下,腐蚀产物以FeCO3、FeO（OH）、Fe3O4为主,铁的硫化物以FeS为主,但含量较低。采用加热的方式,利用固体自燃点测试仪对不同组分的7个腐蚀产物混合物进行自燃特性分析,结果表明：FeCO。可以表现出一定放热,但不会发生自燃;对于FeCO3与FeS形成的混合物,当两者质量比为15：10、单质硫磺的质量分数为2．67％时,FeCO。和FeS混合物自燃点为189．08℃,易发生自燃,建议在现场断管作业中采取预防FeS自燃的措施。（图2,表2,参6）。 相似文献