液化天然气泄漏扩散模型比较
燃气扩散模型
燃气扩散模型燃气扩散模型是一种数学模型,用于预测燃气泄漏后在空气中的扩散情况。
该模型可以帮助人们评估和控制燃气泄漏对周围环境和人类健康的影响。
本文将从以下几个方面详细介绍燃气扩散模型。
一、燃气扩散模型的基本原理1.1 扩散过程燃气扩散是指在不断地分子碰撞作用下,由高浓度区域向低浓度区域传递的过程。
在这个过程中,分子会不断地向四周运动,直到达到平衡状态。
1.2 燃气泄漏当管道或储罐中的燃气泄漏时,会形成一个高浓度区域。
这个高浓度区域会随着时间的推移逐渐向周围扩散。
1.3 扩散模型扩散模型是通过数学公式描述扩散过程的规律。
它可以根据环境条件和泄漏源特征来预测燃气在空气中的传播情况。
二、燃气扩散模型的构建方法2.1 基于物理模型基于物理模型的燃气扩散模型通常是通过对扩散过程中的物理规律进行建模来实现的。
这种模型需要考虑多个因素,如气体密度、温度、湿度、风速等。
2.2 基于统计学模型基于统计学模型的燃气扩散模型通常是通过对大量实验数据进行分析和拟合来实现的。
这种模型不需要考虑太多物理因素,只需要根据实验数据进行预测即可。
2.3 基于计算流体力学(CFD)模拟基于CFD模拟的燃气扩散模型可以更加准确地描述燃气在空气中传播过程。
这种方法需要将空间分割成小块,并对每个小块内部的流动进行数值求解。
三、燃气扩散模型中常用的参数3.1 气体密度气体密度是指单位体积内所含有的质量。
它通常会随着温度和压力变化而变化。
3.2 温度温度是指物体内部分子运动所具有的能量大小。
它会影响气体分子的速度和碰撞频率,从而影响扩散过程。
3.3 湿度湿度是指空气中水蒸气所占的比例。
它会影响气体分子的速度和密度,从而影响扩散过程。
3.4 风速风速是指空气运动的速度。
它会对燃气扩散产生很大的影响,因为它可以将燃气迅速地带走。
四、燃气扩散模型在实际应用中的局限性和改进方法4.1 局限性燃气扩散模型通常只考虑了燃气在空气中的传播情况,而没有考虑到其他因素,如地形、建筑物等。
液化天然气蒸汽云扩散数学模型的比较与分析
纵风 向扩 散系数 ;
nr c es
纵 向坐 标 ,m。
“ 一1 0 m 高 处 的风 速 ,m / s ;
一
高 斯模 型优 点 是 :模 型 简单 易解 、计 算方便 , 提 出的时 间较 早 ,实 验研 究 的数据较 多 。但是 高斯
烟 絮模 型不 考 虑重气 云 团扩 散 的重力 影 响 ,只 适用
安全 事故 。L NG 泄漏 一开 始 , 由于极 低温 度( 约 为
一
Hale Waihona Puke 1 6 2 ℃) ,L NG 会 形成 重气 云 团 ,贴 着地 面扩 散 ,
高斯烟 絮模 型 在应用 时有如 下假 设 :
( 1 ) 无化 学转 化 ,不考 虑浮 力及 重力 影 响; ( 2 ) 定常 流 ,参数 不 随时 间而变 ;
S C I P U F F r S e c o n d — o r d e r C l o s u r e I n t e g r a t e d P u f t 3 I 的二
危,, 卜 普 遍化 无 因次 函数 。
广 为扩散下风 向的位置坐标 ,m。 式( 3 ) 和 式( 4 ) 中, 右边第 1 项 为无 因次距 离 ,第
轴,以无因次距离为纵轴,将各种 / 实验数据
绘 制成 图。B &M 模 型的缺 陷 是 :不能 解 决所有 类 型 的地 形与 外界 条件 、所 有距 离 处 的所 有 重气扩 散
问题 ,而 是提 供 了一个 指南 ,即可确 定工 厂警 戒线 处 所发 生 的主 要影 响 的基本 物理 要 素 。B&M 模 型
只能用 作基 准 的筛选 模 型 ,而 不 能适 用于 超 出范 围
2 项 为源 理 查森 数 。B &M 模型 以源 理 查森数 为 横
液化天然气(LNG)瞬时泄漏扩散的模拟研究
tk it osd rt wh te bxmoe s p l si tets n n x mpei i lt .f dn u h tteae a e nocn iea o n i n n e h o d li api n h eta do eea l sst ae i igo tta h Iad teh z 0l e n o d n h a邮 l 8 I zo h r ir oe w eefe epoi ma u p a d teds n et hela a epit hc rvdsrfrn e o h rw n p 0 x lso n y h  ̄ n h i t c ot e kg o ,w ihpo ie eee csfrteda i u f∞ Ⅻ f y p a n g l c
(
o ra os fUbnCn ̄
ads a m rn et 咖 t ̄ i eho g N n ̄ 200 ) n c rg lom n , t n t o cnl y aj y fT o 109
Ab tat A eea da ao tted8e8 L sr c gn rlie b u h i ri p ∞ NG i ie ,cnie n h nrimetd a n h N d 叩sw e NG f s iga sgv n o s r gtee t n n di a i adteL G r r h nL l hn t a i oln on n e h t biigp itu d rtemm0 s 8 pesr ,S h tteiia ttsi eemie t ti i ;te rLy eh mii d te ari as rsue Ota h nt ls u sdtr n da hst i a me h egv u dt / i y h i s lo
浮式液化天然气生产储卸装置重气泄漏扩散模拟分析
D0I 1 0 . 1 1 7 8 4 / t d x b 2 0 1 3 0 5 01
天津 大学学报 ( 自然科学 与工程 技术 版) J o u r n a l o f T i a n j i n U n i v e r s i t y( S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y )
力 区建筑物的影响 下,生活区背风处会 形成低 压空腔 区,且该 区域的 L NG 浓度较 高.
关键 词 :浮式液化天然气生产储卸装置 ;重气泄漏 ; 堆 积理论 ;低压卷吸理论 ;计算流体力学
中图分类号 :T E 8 8 文献标志码 :A 文章编号 :0 4 9 3 — 2 1 3 7 ( 2 0 1 3 ) 0 5 — 0 3 8 1 - 0 6
s t o r a g e t a n k s . By u s i n g he t c o mp u t a t i o n a l l f u i d d y n a mi c s( C F D) t e c h n i q u e , t h e h e a v y g a s d i s p e r s i o n a f t e r he t l e a k a g e
Ab s t r a c t :T h e d i s p e r s i o n mo d e l o f t h e u p p e r d e c k a r e a o f t h e l f o a t i n g l i q u e i f e d n a t u r a l g a s( F L NG ) p r o d u c t i o n s t o r -
F L NG 装置 甲板上部 区域 的泄漏扩散模 型,并利用计算流体 力学 ( C F D ) 技术对其进行 了液化天然 气( L NG) 重气泄漏 的扩散模拟 ,得到 了扩散后 的 区域影响 结果 ,模 拟结果 满足 重气扩散过程的堆积理论 和低 压卷吸理论.结果表 明 :
液化天然气泄漏扩散实验的CFD模拟验证
职业安全卫生液化天然气泄漏扩散实验的CFD 模拟验证3黄琴 蒋军成(南京工业大学城市建设与安全环境学院 南京210009) 摘 要 运用CFD 软件fluent 对LNG 泄漏扩散的Burro 实验进行了模拟,并将不同点处模拟的温度和浓度随时间的变化与实验结果进行了对比。
结果表明,温度和浓度的变化趋势与实验值基本一致,水平面、侧面以及对称面上的浓度等值线分布也与实验基本吻合,模拟得到的下风向处甲烷的最大体积分数在近源处要低于实验值,在距离泄漏源较远处则偏高,最后在实验结果的基础上,计算了模拟结果的统计误差,并将其与各种模型的误差进行对比,结果表明fluent 的误差要低于其他模型,所预测的值总体上来说偏高。
关键词 CFD 液化天然气(LNG ) 泄漏扩散 模拟 fluentCFD Simulation on L NG DispersionHUANG Qin J IANGJun -cheng(College o f Urban Construction and Safety &Environmental Engineering ,Nanjing Univer sity o f Technology Nanjing 210009)Abstract The CFD s oftware -fluent is used to simulate the Burros experiment and the distribution of gas tem perature and concentration at different points is contrasted to the experiment results and the result shows that the simulating data fit well to the experimental ones.The con 2tours of CH 4concentration at s ome fixed planes are com pared to the experimental contours.The maximum concentration at downwind distance point shows that the simulation overestimated the maximum concentration at near field downwind distance and underestimates at far field down 2wind distance.The result of statistical error analysis shows that the error of Fluent is lower than other m odels ’and the simulating value over 2estimates the Burro series.K eyw ords CFD liquefied natural gas leakage factor simulation fluent 液化天然气(LNG )具有火灾爆炸的特性,同时泄漏到大气中会形成重气紧邻地面扩散,增加了其危险性。
液化天然气泄漏与扩散的安全性分析优选稿
液化天然气泄漏与扩散的安全性分析集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-液化天然气泄漏与扩散的安全性分析摘要:能源供应紧张的现状,使得我国的LNG进口量快速增长,LNG接收终端和港口设备可能发生LNG溢出的危险性及破坏性也备受关注。
为此,介绍了我国LNG进口和终端建设情况,结合国内外LNG泄漏与扩散的试验和模拟,对可能发生的LNG船舶碰撞危害性、LNG泄露的扩散和火灾危险性等方面研究进行了综述和分析,并对其中的不确定性问题进行了讨论,给出了进行LNG风险评价的建议。
关键词:液化天然气终端泄露扩散风险评价安全性建议我国目前已在珠江三角洲、长江三角洲和福建开始建设LNG项目[1],可以预见,未来数年内,LNG在我国将被广泛应用于工业和民用的各个领域。
LNG接收终端码头基本都设置在工业发达、人口密集的沿海地区,天然气需求的不断增长使LNG运输船舶的数量、航行往来次数以及运输数量都不断增加,出现意外溢出的可能性也随之增大,对周围工业及居民的危险性也相应增加。
自美国“9?ll”事件后,人们对危险品或可燃货物的侵袭可能对公众和财产安全造成的伤害越来越关注。
因此,从公众财产安全以及地区、能源可靠性的角度来看,对LNG泄漏危害性进行分析,制定并采取确保LNG接收站和LNG运输安全可靠的措施非常必要。
一、LNG溢出后潜在的危害性分析1.LNG漏泄的主要危害性甲烷是一种低毒性的窒息性气体。
大量LNG从LNG货舱的破损口溢出后开始气化。
如果没有遇到点火源,则空气中甲烷的浓度可能会非常高,从而对船上的船员、应急人员或者其他可能暴露于正在膨胀扩散的LNG气团中的人员造成窒息危害。
而且超低温的LNG可能会对溢出区域附近的人员和设备产生威胁。
液态LNG接触到皮肤会造成低温灼伤。
同时低温LNG可能对于钢结构和一般船舶的结构连接件,如焊接等具有破坏性的影响。
所LNG 船舱破损或者接收终端发生泄漏后,根据船舶装载负荷和位置的不同,可以预期LNG将通过破损口溢出到水面或陆地上。
液化天然气储罐泄漏扩散模拟研究
液化天然气储罐泄漏扩散模拟研究发布时间:2021-06-17T11:22:56.310Z 来源:《基层建设》2021年第6期作者:白冰郭舰[导读] 摘要:LNG储罐是储气站的主要储存容器,LNG的储存方式为低压、低温储存,在LNG液化生产的过程中不可避免地混入H2O,H2S,HCl等气体,在露点温度下腐蚀性气体溶于水形成酸性腐蚀环境,对罐体产生腐蚀作用。
浙江杭嘉鑫清洁能源有限公司浙江嘉兴 314000摘要:LNG储罐是储气站的主要储存容器,LNG的储存方式为低压、低温储存,在LNG液化生产的过程中不可避免地混入H2O,H2S,HCl等气体,在露点温度下腐蚀性气体溶于水形成酸性腐蚀环境,对罐体产生腐蚀作用。
一旦发生泄漏,根据泄漏形式的不同,会形成蒸气云爆炸、池火灾、喷射火、闪火等爆炸燃烧形式,容易引发大面积火灾,导致人员低温冻伤或窒息死亡。
目前,国外对LNG,液化石油气(LPG),压缩天然气(CNG)储罐的泄漏扩散后果研究较多,数据库也较为健全;国内针对LNG的研究起步较晚,LNG泄漏的研究成果较少。
本文主要分析液化天然气储罐泄漏扩散模拟研究关键词:液化天然气;泄漏;气体扩散;闪燃;喷射火引言随着西气东输、中亚天然气管道、中缅天然气管道和川气东送等工程的实施,中国天然气在石化能源中的消费比例不断增加。
液化天然气(LNG)储气站作为管道沿线的重要组成,在储运调峰、燃气发电、空气分离、冷能利用、海水淡化等方面均有应用,是目前最为重要的清洁能源之一。
1、基础参数以某燃气集团公司下属某储气站的LNG储罐为例,LNG主要成分为甲烷,质量分数98%,设计压力为1.25MPa,储存温度为-162℃,储罐容积1000m3,充装系数0.85。
采用DNVPhast软件中的UDM模型模拟气体扩散情况,UDM模型由Woodward等开发,建立在BM,高斯,PG等模型的基础上,可以模拟不同工况下LNG的泄漏扩散后果。
根据APIRP581—2008《基于风险的检验》中关于储罐通用失效概率的划分,选取50mm,100mm和150mm三种泄漏孔径,泄漏系数0.6,泄漏点离地高度为1m,释放方向为水平。
燃气管道泄漏扩散模型及数值模拟
城镇燃气管道泄漏扩散模型及数值模拟韩克顺天津城市建设学院天津摘要: 城镇燃气管道的分布区域人口及建筑众多,燃气管道一旦发生泄漏,将有可能造成重大的财产损失甚至人员伤亡。
因此,为了量化城镇燃气泄露危害,针对管道不同的破坏情况及气源建立了燃气泄漏各种源模型以及扩散模型,并且建立了燃气管线动态泄漏扩散模型及伤害性危险围。
对第三方破坏所造成的城镇燃气管道泄漏模型进行了模拟,采用CFD技术对管道泄漏燃气的扩散进行模拟研究,获得了泄漏气体的扩散数值模拟结果,为城镇燃气管道安全运行提供了理论依据。
关键词:燃气管道; 泄漏; 泄漏模型; 扩散模型; 数值模拟Abstract: The areas that city gas pipelines distributed in always crowd with people and buildings, and once gas releases through damaged pipes, accidents would happen involving substantial economic losses and even victims amongst the population. Therefore, in order to quantify the hazards of city gas leak, different leakage and diffusion models were established according the characters of gas and the damage. The diffusion model of unsteady leakage of gas pipeline and the damaging and destroying areas were established. Based on the computational fluid dynamics (CFD) technique the diffusion range of leaked gas during accident of underground gas pipeline that caused by the third party damage was studied. According to the results, the dispersion of the leaked gas was obtained and providing the theory basis for safety operation of city gas pipelines.Key words:Gas pipelines; Leakage; Leakage model; Diffusion model; Numerical simulation由于管道老化、腐蚀、管材和焊缝缺陷等原因,尤其是随着市政建设的发展,城镇违章施工挖断、压裂燃气管道的事故屡见不鲜,泄漏事故频发,引发火灾及爆炸事故,造成人员伤亡及环境污染的恶劣后果。
液化天然气泄漏与扩散的安全性分析
液化天然气泄漏与扩散的安全性分析摘要:随着液化天然气进口数量的提升,液化天然气接收码头的建设速度也在不断加快,并且其建设主要集中在人口密集以及工业发达的沿海地区。
在液化天然气运输与储存过程中,存在着泄漏与扩散的可能性,并且这种可能性会随着液化天然气运输和储存量的加大而提升,会给国家和居民带来严重的威胁。
针对这种情况,应加强对液化天然气泄漏与扩散的安全性分析,并积极探索保障液化天然气储运和接收安全的有效措施。
关键词:液化天然气;泄漏与扩散;安全性;评价引言:液化天然气是重要的能源之一,随着经济的快速发展,对液化天然气的需求量也在不断提升。
目前我国的液化天然气产量难以满足经济发展的需求,因此需要大量进口,而液化天然气泄漏与扩散所带来的危险性也越来越受到人们的关注。
基于此,本文就液化天然气泄漏与扩散的安全性进行探究,并就液化天然气风险评价提出了相关建议。
1液化天然气的特性液化天然气(Liquefied Natural Gas,简称LNG)。
主要成分是甲烷,还有少量乙烷、丙烷、氮等,临界温度为-82.3℃,临界压力为45.8kg/cm2,沸点为-161.5℃,熔点为-182℃,着火点为650℃,液态密度为0.425T/m3,气态密度为0.718kg/Nm3,气态热值9100大卡,液态热值为12000大卡。
爆炸极限为5%~15%,华白指数为44.94MJ/Nm3,燃烧势为45.18,无色、无味、无毒且无腐蚀性。
液化天然气是天然气经压缩、冷却至其沸点(-161.5℃)温度后变成液体,通常液化天然气储存在-161.5℃、0.1MPa左右的低温储存罐内。
被公认是地球上最干净的化石能源。
2液化天然气溢出后的潜在危害性分析2.1液化天然气泄漏的主要危害性液化天然气泄漏,会导致空气中的甲烷浓度迅速提升,会在短时间内对周围人员造成窒息危害,同时,人在接触到液化天然气时,会导致皮肤出现低温灼伤。
如果泄漏发生在船上,则会对船体结构造成损伤,进而威胁船舶航行的安全性。
燃气泄漏与扩散模型的探讨(新版)
( 安全论文 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改燃气泄漏与扩散模型的探讨(新版)Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.燃气泄漏与扩散模型的探讨(新版)摘要:论述了城市燃气泄漏模型(小孔泄漏模型、管道泄漏模型、其他泄漏模型)和扩散模型(高斯模型和重气扩散模型)的主要内容及适用条件。
关键词:燃气泄漏;泄漏模型;扩散模型DiscussiononModelsforGasLeakageandDiffusionPENGShi-ni,ZHOUTing-heAbstract:Themaincontentandapplicableconditionsofcitygasleakagemodels(poreleakagemodel,pipelineleakagemodelandotherleakagemodel)anddiffusionmodels(Gaussianmodelandheavygasdiffusionmodel)arediscussed.Keywords:gasleakage;leakagemodel;diffusionmodel燃气泄漏是燃气供应系统中最典型的事故[1]。
在燃气的储存、输配及使用过程中,由于人为或自然原因导致泄漏,燃气泄漏后在空气等介质中扩散并积聚,当达到一定浓度时遇到火源会产生爆炸并引起火灾。
燃气泄漏后果的严重程度主要取决于泄漏量和扩散范围,而泄漏量又与泄漏源强度及泄漏时间有关。
天然气管道泄漏扩散模型及危害分析
1 . 1 高 压天 然气 管道 泄漏 量 的计 算 本 文讨 论 的是城 市 高压 天然 气 管道 ,小孔 径泄 漏 事 故发 生概 率 偏大 并 且考虑 隐蔽泄 漏模 式 ,故 采
用 小孔泄 漏模 型 。 管道 小孔 泄漏 见 图 l 。
9 一
— —
泄漏 质 量流 量 ,k g / s ; 流 量 系数 ,可 以取 0 . 9 0 ~ 0 . 9 8 ;
泄 漏孔 口直 径 ,m;
p 2 — — 点 2处 的燃气 绝对 压 力 ,P a ;
— —
C H4 的气 体 常数 ,5 1 7 . 1 J / ( k g ・ K1 : 点 2处 的燃 气温 度 ,K:
—
—
卜
燃气 的等 熵指 数 ,取 1 _ 3 ;
p 3 — — 点 3处 的燃气 绝 对压 力 ,P a 。
天然气扩散
危 害区域
0 引言
图 I中 :I为管道 起 点 ,2为 泄漏 点入 口,3为 泄漏 点出 口截面 上 的点 ,d为 泄漏 孔直径 。
孔 口泄漏 流 量 g m 计 算 公式 如下 :
当 p = ) 时:
随着 上海 市 近郊 和郊 区 新城 的建 设 ,城 市建 设
组份 输运模 型来求 解这 种无 反应 的物 质 混合 问题 , 混 合 气体选 定 me t h a n e — a i r 模型, 气 体条 件选 取可 压
缩 气 体( i d e a 1 . g a s ) 作 为气 体特 性条件 。
2 . 5 不 同参 数条 件对 天然 气扩 散范 围的影 响
用 地 正在 逐渐 向高压天 然 气 管线靠 近 。当高 压天 然 气 管线 受 到外 力破 坏或 因 自身原 因发 生泄漏 后 ,天 然 气 泄 漏 到大 气 中 与 空气 混 合 将会 引 发 火 灾 或 者
液化天然气泄漏扩散数值模型分析
Jul. 2011
[ 文章编号] 1007 - 7405 ( 2011 ) 04 - 0292 - 05
液化天然气泄漏扩散数值模型分析
1, 2 2 庄学强 ,廖海峰
( 1. 武汉理工大学能源与动力学院,湖北 武汉 430062 ; 2. 集美大学轮机工程学院,福建 厦门 361021 )
[6 ] σ T = 0. 9 ; T 为温度; t 为时间; g 为重力加速度; k 为紊动能; ε 为紊耗散率; μ eff 、 μ、 μ t 分别为 有效动力粘度、动力粘度和紊动粘度.
上面的方程组为 LNG 单相流泄漏扩散 CFD 数值模型,但大多数情况下 LNG 泄漏过程都涉及到复 杂的两相喷射扩散问题. LNG 两相流泄漏扩散数值求解模型有两种: 欧拉 - 拉格朗日模型和欧拉 - 欧拉模型. 在欧拉 - 拉格朗日模型中,空气和 LNG 蒸汽被处理为连续相, 直接求解 N - S 方程, 而 LNG 射流被离散为大量小颗粒液滴, 采用拉格朗日法来追踪计算每个颗粒的运动, 离散相和连续相 之间有动量、质量和能量的交换. 在欧拉 - 欧拉方法中, LNG 蒸汽、 空气以及 LNG 液相被处理成互 相贯穿的连续介质,引入相体积率 ( phasic volume fraction ) 的概念, 列出各相的守恒方程组, 根据 实验得到的数据建立一些特定关系使上述方程组封闭 . 与欧拉 - 欧拉模型相比,欧拉 - 拉格朗日模型 能较好地说明 LNG 液滴引起的瞬时流动特性及变化经历, 而且能处理一些 LNG 泄漏扩散过程中蒸 发、沸腾等复杂问题. LNG 两相流泄漏扩散 CFD 数值模型比较复杂,限于篇幅问题,这里不再列出.
天然气管道泄漏扩散的模型研究
Science &Technology Vision科技视界0引言天然气作为一种清洁优质的能源,在我国大力发展低碳经济的过程中获得了前所未有的发展。
由于我国的天然气资源产地远离天然气需求中心,而且从总体上来说,我国并不具备足够丰富的天然气资源,而是通过运输将国内外的天然气资源运送至天然气消费城市,因此天然气的运输十分重要。
又由于运输管道距离长,运输天然气量大,因此管道泄漏事故频发,为预防此类事故发生进而造成重大损失,人们对天然气管道泄漏扩散过程研究就显得尤为重要。
本文综述了人们对天然气泄漏扩散的模型研究,阐述了目前天然气泄漏模型、扩散模型的适用范围及进展,为今后的研究提供了参考资料。
1泄漏模型目前,常用的气体泄漏模型主要有Levenspie [1]、Crowl [2]孔隙模型及管道模型。
其中孔隙模型又分为小孔模型和大孔模型,其适用范围分别为泄漏孔与管道直径比d/D≤0.2和直径比为0.2<d/D<0.8的情况。
当泄漏孔与管道直径比d/D≥0.8时,则可按管道模型进行计算[3]。
而对于气体泄漏,严格来说其均属于非稳态泄漏,由于泄漏率动态计算十分复杂,因此常常将稳态模型与非稳态模型进行结合应用。
冯云飞等[4]以国内外泄漏速率计算模型为基础,研究燃气管线泄漏率计算的主要模型和分类方法,总结出稳态条件下小孔模型、大孔模型和管道模型的计算式,说明其各自的适用范围,并指出在此情况下的分界点分别为直径比d/D 为0.2和0.6,此外还提出对于大孔模型高压和低压分开计算泄漏率的新方法。
王大庆等[5]则提出在不同起始压力下或泄露发生于管线起点不同距离处的一种泄漏率简化方法,该方法不仅避免了判断流型的复杂过程,还解决了因出现孔口亚临界流而导致泄漏率求解不变的问题,对泄漏模型的发展起到了推动作用。
向素平等[6]结合实际中的限流情况和因紧急切断装置动作造成的不稳定状态,以及管道泄漏处天然气的流速(音速或是亚音速),建立了管道泄漏模型,若将所建模型和扩散模型结合,可以更准确的得出该泄漏所造成的影响范围,对抢修工作具有一定的指导意义。
燃气管道泄漏扩散模型及数值模拟
城镇燃气管道泄漏扩散模型及数值模拟韩克顺天津城市建设学院天津摘要: 城镇燃气管道的分布区域人口及建筑众多,燃气管道一旦发生泄漏,将有可能造成重大的财产损失甚至人员伤亡。
因此,为了量化城镇燃气泄露危害,针对管道不同的破坏情况及气源建立了燃气泄漏各种源模型以及扩散模型,并且建立了燃气管线动态泄漏扩散模型及伤害性危险范围。
对第三方破坏所造成的城镇燃气管道泄漏模型进行了模拟,采用CFD技术对管道泄漏燃气的扩散进行模拟研究,获得了泄漏气体的扩散数值模拟结果,为城镇燃气管道安全运行提供了理论依据。
关键词:燃气管道; 泄漏; 泄漏模型; 扩散模型; 数值模拟Abstract: The areas that city gas pipelines distributed in always crowd with people and buildings, and once gas releases through damaged pipes, accidents would happen involving substantial economic losses and even victims amongst the population. Therefore, in order to quantify the hazards of city gas leak, different leakage and diffusion models were established according the characters of gas and the damage. The diffusion model of unsteady leakage of gas pipeline and the damaging and destroying areas were established. Based on the computational fluid dynamics (CFD) technique the diffusion range of leaked gas during accident of underground gas pipeline that caused by the third party damage was studied. According to the results, the dispersion of the leaked gas was obtained and providing the theory basis for safety operation of city gas pipelines.Key words:Gas pipelines; Leakage; Leakage model; Diffusion model; Numerical simulation由于管道老化、腐蚀、管材和焊缝缺陷等原因,尤其是随着市政建设的发展,城镇内违章施工挖断、压裂燃气管道的事故屡见不鲜,泄漏事故频发,引发火灾及爆炸事故,造成人员伤亡及环境污染的恶劣后果。
天然气泄漏扩散状态模拟及后果分析
例 2 解 法二 : 设表 示事 件 “ 舰沉 没” 敌
依题意作出树形 图表
广
…础
广 …
将 图中每条敌舰沉 没路径 的概率相乘再相加
可得
[ 责任 编辑 : 赵
伟]
( 上接 第 4 9页 )
.
均为 2 8m s高压时为 5 7m s沿垂直方 向的极 .6 / , .3 / ; 大速度在中压时为 3 3m s高压为 67 m s .7 / , .4 /。
本文 的天然 气 泄漏 点在 坐标值 为 ( 0 8 5 0 5 1 ,. ,. )
气体燃料, 如人工煤气、 液化气、 天然气等逐渐成为城市
居 民生活燃料的主体 , 同时在 工业领域的应用 范围也在
处, 调压 室 的窗户 上配有 轴 流风机 。 12 数学模 型 .
不断扩大。气体燃料的特点是易泄漏和易燃易爆 , 当这
快。
5 天然 气 的爆 炸 浓 度 范 围 在 2 8 % ~8 9 % . .4 .2
( 质量百分比)而通过模拟可得在 以上各种情况下 , 天然气泄漏达到稳定以后 的最大浓度都低于爆炸浓
第2 4卷
第 1 期
郑州铁路职业技术学院学报
Junl f hnzo aw yV ct nl Tc nc o ee ora o eghuR i a oa oa & ehia C l g Z l i l l
V 1 4 N . o. o 1 2
Ma.0 2 r2 1 21 0 2 Nhomakorabea 3月
天 然 气 泄漏 扩 散状 态模 拟及 后 果 分 析
王 秀清 李 书营 李建龙
( 郑州铁路职业技术学院 河南 郑州 40 5 ) 50 2
液化天然气水平连续泄漏重气的扩散过程研究
2017年10月液化天然气水平连续泄漏重气的扩散过程研究曲培志(中石油大连液化天然气有限公司,辽宁大连116600)摘要:天然气作为一种清洁的气体能源,在当今社会生产中的应用愈加广泛。
为了能够提高天然气运输与存储的便捷性,通常情况下会将天然气进行冷却加压形成液化天然气。
但是液化天然气在实际应用,存在着水平连续泄漏重气扩散问题,基于此,本文重点对液化天然气连续泄漏重气的扩散过程进行研究。
关键词:液化天然气;水平连续泄漏;重气扩散;过程液化天然气在当今国际中的应用范围非常广泛,但其存储安全性也成为了国际关注的焦点话题。
由于管道超压、安全阀失灵、垫片老化、管道腐蚀等问题造成的安全事故不在少数。
针对液化天然气泄漏问题来说,一旦出现泄漏问题会导致冻伤、低温麻醉、窒息等事故,同时会损害周围的设备和器材。
最重要的是液化天然气在泄漏过程中会逐渐汽化,如果扩散到厂区内,遇到火源会瞬间爆炸,造成更为严重的生命安全隐患。
因此,我们必须要强化对液化天然气泄漏扩散过程进行研究,主要包括现场试验、实验室模拟、风洞试验、数字模拟等,其中数字模拟是当今液化天然气泄露扩散研究的主流措施。
1液化天然气泄露扩散影响因素液化天然气泄露扩散过程的影响因素非常多,通常情况下包括气象因素、地理因素、泄露参数等,这些问题都会在一定程度上造成液化天然气泄露问题,并且导致液化天然气泄露都是多个因素共同影响造成的结果。
第一,气象因素主要包括:大气湍流、周围自然风、太阳光辐射、温度层结、大气压力等。
第二,地理因素包括:地物、地形、局地气流等。
第三,泄露参数包括:泄露气体初始状态、泄露气体参数、初始状态、泄露形式等。
2重气扩散分析在正常温度下,天然气呈现出气体形式,并且密度要比空气小很多,是一种典型的轻质气体,但是通过降温能够让天然气从气体转变为液体,也就是液化天然气,通常存储温度为-160℃。
一旦液化天然气发生泄漏问题,液化天然气会大量吸收环境中的热量,这时的液化天然气会急剧汽化,肉眼能够看到白色的水雾,这是液化天然气与环境大气发生热量交换的现象,也就是气液混合团,雾状混合云团密度通常都大于空气密度,也就是重质气体,在扩散中带有明显的重气扩散特点。
水面LNG液池扩展模型的分析与对比研究
水面LNG液池扩展模型的分析与对比研究陈旭芳;李云涛;帅健【摘要】为了评价在开阔水面上的液化天然气(LNG)火灾和蒸气云爆炸灾害后果,分析了LNG水面扩展动态过程;对比分析了Fay模型、FERC模型和计算流体力学软件FLACS的计算结果,探讨了LNG液池面积随时间的动态变化过程,分析了泄漏量、泄漏速率等参数对LNG液池扩展半径的影响;根据液池扩展模型的计算结果,确定了LNG液池的最大面积,并以此分析了LNG流淌火灾的辐射危害.研究结果表明:对于相同的泄漏条件,3种方法模拟的泄漏 LNG水面扩展动态过程相似,一般情况下, FLACS模型,FERC模型和Fay模型所计算的最大液池半径依次增大;由于FERC模型与FLACS软件的模拟结果接近且偏于保守,故此在一般的工程应用时,采用FERC模型即可方便快捷地获得较为准确的结果.%In order to evaluate the consequence of fire and vapor cloud explosion for the liquefied natural gas(LNG) on the open water surface,the dynamic process of LNG spreading on the water surface was analyzed. The comparative analysis on the calculation results of Fay method,Federal Energy Regulatory Commission's(FERC) model and FLACS,a computational fluid dynamics(CFD) software was carried out,then the dynamic changing processes of LNG liquid pool area with time were discussed,and the influence of the leakage amount,the leakage rate and other parameters on the spread radius of LNG liquid pool was analyzed. According to the calculation results of the liquid pool spread model,the maximum area of LNG liquid pool was determined,and the thermal radiation hazard of LNG flowing fire was analyzed on this basis. The results showed that un-der the same leakageconditions,the dynamic processes of LNG spreading on the water surface simulated by the three meth-ods were similar. Generally, the maximum liquid pool radius calculated by the FLACS, FERC model and Fay model in-creased in turn. The simulation results of FERC model were close to that of FLACS and more conservative,so the more accu-rate results could be obtained conveniently and rapidly by using FERC model in the general engineering application.【期刊名称】《中国安全生产科学技术》【年(卷),期】2018(014)003【总页数】6页(P115-120)【关键词】LNG泄漏;Fay模型;FERC模型;FLACS;液池扩展【作者】陈旭芳;李云涛;帅健【作者单位】中国石油大学(北京) 机械与储运工程学院,北京102249;中国石油大学(北京) 机械与储运工程学院,北京102249;中国石油大学(北京) 机械与储运工程学院,北京102249【正文语种】中文【中图分类】X932;X9370 引言液化天然气(LNG)作为清洁能源在全球贸易中的地位越来越重要[1]。
天然气管道泄漏爆炸后果评价模型对比分析(精)
_;lf—分子量,天然气取0.017
ks/tool;
△——气体相对密度,取0.7;R——气体常数,8.31J/(mol・K);
卜气体温度,K。
管线泄漏的气体泄漏率随时间变化。在失效的
几秒钟内。泄漏率下降到最初最大值的一部分,当管
线巡视人员发现管线泄漏后会关闭上游的截断阀门,管内压力逐渐降低,此外加上管内摩擦力的作用,泄漏率随时间逐渐降低,如图2所示。当量泄漏率Q井是最大泄漏率的一部分。管道断裂的失效事故导致介质从两端泄漏。当量泄漏率可由式(2)计算”J:
Ap:0.137Z。3+O.119Z一2+0.267Z~一0.019
(5)
z=‰,㈦3
(6)
式中,蹁,——目标到爆源的水平距离,即重伤区
半径,m;
p。——环境压力,Pa;
B一爆炸总能量o“,J。
E=伊斋Q。
(7)
1.2.4轻伤区半径
该区内的人员如缺少防护,则绝大多数人员将遭受轻微伤害,少数人将受重伤或平安无事,死亡的可能性极小。其内径为重伤区的外径Rdo.,,外径为Rdo.o.,表示外边界处耳膜因冲击波作用破裂的概率
theseresults,acompara-
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Oil
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Q口=2AQ
(2)
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0c .2 r t 00 7
文章编号 :17 —13 20 ) 0 — 03 4 63 9X(07 一 5 0 0 —0
液 化 天 然气 泄 漏 扩散 模 型 比较 *
黄 琴, 蒋军成
200 ) 109 ( 南京工业大学城市建设 与安 全环境学 院 , 南京
摘
要 :重气扩散 的 SA 、 E A I 和 F et 型被应用 于 L G泄漏扩散实 验的模拟 过程 中 , LB D G DS l n模 u N 以
Cyt oo 3和 5为例 , e 对各模型模拟的体积分数 随时 间的变化与实验值进行 了对 比, 结果表 明 Fun模 l et 拟 的结果最为接近实验值 ,L B模拟结果次之 , SA 由于模 拟假设 风速和风 向不 变致使模拟结果 没有
实验结果所存在的频繁波动。文 中最后对 各模 型的统计误 差 F , G, G, R E N S B M V M S , M E以及 F C A2 进行 了计算 , 分析结果表 明三类模 型模拟 的结果与实验值 一致 , 结果都偏 高 , 比较而 言 , un 但 相 l F et
自上 世 纪 8 0年代 以来 , 着 国外 大 型 的 L G 随 N
外 大型 L G泄漏 扩散 现场 实验进 行模 拟对 比分析 。 N
泄漏 扩散 现场 实验 的开 展 , 有关 其 扩 散 模 型 的 研究 也 相继开 始 发 展 起来 。 由于 L G 的扩 散 属 于 重气 N
的结 果 更 准 确 。
关键词 :L G; N 液化天然气 ; 拟 ; 模 重气 ; 模型
中 图分 类 号 :E 8 T 8 文 献 标 识 码 : A
H A G Qn J N nceg U N i,  ̄ GJ -hn A u
( oeeo bncnt co dsfy& ev om n l ni ei ,Nni nvrt o Clg f ra osutna e l u r i n at ni n et g er g aj gU i sy f r ae n n n e i
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第3 卷 第5 期 20 07年 1 月 0
中 国 安 全 生 产 科 学 技 术
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V0 . No. 13 5
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Ab ta t h sp p rd aswi e smuain o t s h rcco d d s e so e utn rm iu fe a p l sr c :T i a e e l t t i l t famop e lu ip rin rs ig fo lq e d g s s i s.E p r hh o i l i l x e- i n a aawe etk n fo te C y t e ist asta n ov d lre s aecy g nc n tr lgs r la e.Th aa wee me tld t r a e rm o oe s r rl tiv le a g c ro e i a ua a ee s h e i h l e d t r u e o h k n ev ii fte r s l ban h o g h e d l n l dn L sd frc e ig t a d t o e u t o tie tr u h tre mo esi cu ig S AB, c h l y h s d DEGADI n d F u n .Ta S,a l e t k- ig Co oe d 5 a x mpe .t e r s t h we a e F u n e e a p o i t a o c nr t n h so e t n y t3 a s ea ls h e u s s o d t tt e tc p r xmae g c n e tai itr sw h a n l h h l d d s o i i ra o a l etra re n d p e it r o r t e b h vo fg lu u ig ds rin c mp r d w t e e s n b y b t g e me ta rd ce mo e c re l t a iro a co d d rn ip s o o ae h t e n d c yh e s e i h o e d l h e sait a r ame ticu i gF MG, h t rt mo es.T ttsil te t n n ld n B, wo c VG, MRS NMS a d F E, E AC2 rv ae h taltre mo es n e e d ta l h e d l l g ta c p a l e ut u e l v rprd ce d t e F u n e e d mo sr td c n iea l t ra c r c o c e tb e rs l b tt y alo e e it a e tc e n t e o sd rb y b t c u a y. s h d n h l d a e e Ke r s NG;l e e au a a ;smu ain;h a y gs;mo e y wo d :L i f n t rlg u q i d s i l to ev a dl