浮式液化天然气生产储卸装置重气泄漏扩散模拟分析
外浮顶罐不同孔隙油气泄漏扩散数值模拟
downwind to the upwind side. Oil vapor is easy to spread out when the leakage positions of the floating
deck are located in the middle or the downwind side, but it is easy to accumulate when the positions are
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第3期
郝庆芳等：外浮顶罐不同孔隙油气泄漏扩散数值模拟
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as follows. ① When the wind blows to the EFRT, a large scale eddy will form above the floating deck and
213016，Jiangsu，China; 2 Jiangsu Key Laboratory of Process Enhancement & New Energy Equipment Technology，
Nanjing University of Technology，Nanjing 211816，Jiangsu，China)
form a symmetrical distribution of air flow from the downwind side to the upper wind side. ② When a pore
浮式液化天然气生产储卸装置(FLNG)的工程设计和建造
浮式液化天然气生产储卸装置（FLNG）的工程设计和建造浮式液化天然气生产储卸装置（FLNG）是一种用于海上液化天然气（LNG）生产、储存和卸载的装置。
它将天然气采集、液化、储存和卸载等流程集成于一体，可以在远离陆地的海域进行气体生产和加工。
FLNG的工程设计和建造是一个复杂而精密的过程，涉及许多关键技术和领域。
在设计FLNG时，需要考虑以下几个方面：首先，安全性是设计和建造FLNG的首要考虑因素之一。
海上操作环境复杂，设备和系统必须能够应对恶劣天气条件和可能发生的事故。
设计中要充分考虑安全措施，如火灾及爆炸防护、泄漏检测和防范措施等，确保设备和人员的安全。
其次，高效性是设计FLNG的重要目标之一。
为了提高生产能力和降低成本，需要考虑优化生产过程和设备配置。
设计中要合理选择设备和系统，提高能源利用效率，减少能源消耗和废气排放。
第三，环境影响是设计和建造FLNG时必须重视的一个方面。
作为一种海上生产设施，FLNG需要在不破坏海洋生态环境的前提下进行运营。
设计中要考虑减少噪音和振动对海洋生物的影响，排放废水和废气的处理和处理设施。
此外，FLNG的工程设计和建造还需要考虑以下几个方面：- 船体结构设计：FLNG的船体需要具备承载液化天然气设备和储存设施的能力，同时要能够在海上稳定浮动。
因此，船体结构设计需要经过细致的计算和分析，确保船体的强度和稳定性。
- 浮式生产平台设计：FLNG的生产平台用于接收、处理和储存采集的天然气。
平台设计需要考虑到生产过程的连续性和高效性，以及设备的安装和维护便利性。
- 液化天然气设备设计：FLNG的核心部分是液化天然气设备，包括液化设备、冷却设备和储存设备等。
液化天然气设备的设计需要考虑到流体力学、热力学和化学工程等因素，确保设备的性能和可靠性。
- 安全系统设计：FLNG的安全系统是保障设备和人员安全的重要组成部分。
安全系统设计需要包括火灾报警和灭火系统、气体泄漏检测和处理系统、船体稳定和动力系统等。
液化天然气浮式生产储卸装置的可持续性开发研究
液化天然气浮式生产储卸装置的可持续性开发研究随着全球能源需求的增长和环境问题的日益突出，液化天然气（Liquefied Natural Gas, LNG）作为清洁能源的代表，日益受到全球关注。
在LNG生产、储存和运输过程中，液化天然气浮式生产储卸装置（Floating Liquefied Natural Gas, FLNG）的可持续性开发研究成为当今重要的课题之一。
本文将从不同角度探讨FLNG的可持续性开发问题，并提出一些解决方案。
首先，FLNG的可持续性开发要关注环境保护问题。
FLNG生产储卸过程中，涉及到天然气的处理、冷却、压缩等过程，这些过程会产生大量的二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）等温室气体。
因此，减少这些温室气体的排放对于FLNG可持续性发展至关重要。
可以通过技术改进、设备更新、能源效率提升等手段来降低温室气体排放。
同时，建立适用的环境保护法规和监管机制也是必要的，以确保FLNG项目在生产储卸过程中符合环境保护标准。
其次，FLNG的可持续性开发还需要考虑社会经济效益。
FLNG项目的建设和运营将带动相关产业的发展，创造就业机会，促进当地经济增长。
在建设过程中，需要充分考虑当地社会、文化、环境等因素，进行社会评估和风险评估，以确保FLNG项目对当地社区和居民的影响最小化。
此外，还应积极参与当地社区发展，提供培训、教育和医疗等支持，以增强当地居民的可持续发展能力。
另外，FLNG的可持续性开发要关注安全风险管理。
由于FLNG生产储卸装置通常运营在海上，其面临的风险包括天气、海洋灾害、船舶碰撞等。
因此，建立完善的安全管理体系和风险评估机制非常重要。
应注重船舶和设施的设计可靠性，增加安全备份系统，建立海上灾害应急预案，定期进行安全演练和培训，提高工作人员的安全意识和应急能力。
此外，可持续发展的关键还在于研究新技术和创新。
FLNG是一个新兴领域，需要不断探索创新解决方案。
研发和应用新的LNG生产、储存和运输技术，提高能源利用效率，减少资源消耗和碳排放，是FLNG可持续性开发的重要方向。
浮式液化天然气生产储卸装置(FLNG)的环境风险分析
浮式液化天然气生产储卸装置（FLNG）的环境风险分析近年来，能源需求的不断增长使得天然气成为全球主要的能源之一。
为了开发和利用远离海岸线的天然气田，浮式液化天然气生产储卸装置（FLNG）应运而生。
FLNG是一种能够在海上进行天然气液化、储存和卸载的设备，具有灵活、高效的特点。
然而，FLNG的建设和运营过程中可能会带来一定的环境风险。
本文将对FLNG的环境风险进行分析，以确保其安全和可持续发展。
首先，FLNG在海上的建设可能会对海洋生态系统产生影响。
建设FLNG需要进行大规模的土地填海工程，这可能破坏周围的海洋环境，包括珊瑚礁和海草床等敏感生态系统。
此外，FLNG设备的运转过程中会产生废水和废气，如果不采取适当的排放措施，可能会导致水体污染和大气污染，对海洋生态系统和周边地区的空气质量造成负面影响。
其次，FLNG的浮动性使其在恶劣天气条件下容易受到影响，这可能增加环境风险。
强风、恶劣海况或海啸等极端气象条件可能损坏FLNG设备，导致天然气泄漏和环境污染。
此外，FLNG的浮动性也增加了船舶碰撞的风险，如果发生碰撞事故，可能会破坏FLNG设备并引发火灾或爆炸。
此外，FLNG的天然气处理过程可能产生温室气体和有害物质的排放，对气候变化和人体健康带来潜在风险。
天然气液化过程需要大量的能源消耗，因此会释放出温室气体，加剧气候变化的问题。
同时，FLNG设备可能会排放出硫化物、氮化物和挥发性有机物等有害物质，对周围环境产生污染，并对工作人员和附近居民的健康构成潜在威胁。
在应对这些环境风险时，有几个关键的方面需要考虑和加以解决。
首先，需要制定严格的环境监测和管理计划，确保FLNG设备在运营期间能够达到国际环保标准。
这包括定期监测排放物和废水的质量，采取适当的措施降低排放和污染，以保护周围生态系统的健康。
其次，FLNG应该采取适当的安全措施，以减少可能的事故风险。
这包括建造坚固耐用的设备，采用最新的安全技术和系统，以应对恶劣天气条件下可能发生的情况。
LNG储罐泄漏扩散危险模拟分析
ｄｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００４－２７５Ｘ ２０２０ ０７ ０３８ＬＮＧ储罐泄漏扩散危险模拟分析史 雷（沈阳祥盛悦诚商贸有限公司，辽宁 沈阳 １１０１２２）摘 要：运用数值模拟法，使用ＤＮＶ－ＣＦＤ软件对ＬＮＧ储罐发生泄漏的场景进行模拟，通过设置不同的参数，研究了泄露孔径、泄漏源位置、风速和大气稳定度这四方面对ＬＮＧ储罐泄漏扩散的影响。
关键词：ＬＮＧ储罐；泄漏；ＣＦＤ；数值模拟 中图分类号：ＴＱ４２７ ２６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４－２７５Ｘ（２０２０）０７－０９３－０２ＲｉｓｋｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｌｅａｋａｇｅａｎｄｄｉｆｆｕｓｉｏｎｏｆＬＮＧｓｔｏｒａｇｅｔａｎｋＳｈｉＬｅｉ（ＳｈｅｎｙａｎｇＸｉａｎｇｓｈｅｎｇＹｕｅｃｈｅｎｇＴｒａｄｅＣｏ ，Ｌｔｄ ＬｉａｏｎｉｎｇＳｈｅｎｙａｎｇ１１０１２２） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｓｕｓｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｓｃｅｎｅｏｆＬＮＧｔａｎｋｌｅａｋａｇｅｂｙｕｓｉｎｇｄｎｖ－ｃｆｄｓｏｆｔｗａｒｅ Ｂｙｓｅｔｔｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｌｅａｋａｇｅａｐｅｒｔｕｒｅ，ｌｅａｋａｇｅｓｏｕｒｃｅｌｏｃａｔｉｏｎ，ｗｉｎｄｓｐｅｅｄａｎｄａｔ ｍｏｓｐｈｅｒｉｃｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｎｔｈｅｌｅａｋａｇｅａｎｄｄｉｆｆｕｓｉｏｎｏｆＬＮＧｔａｎｋａｒｅｓｔｕｄｉｅｄ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＬＮＧｔａｎｋ；ｌｅａｋａｇｅ；ＣＦＤ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ 没有颜色、没有气味、没有毒害和腐蚀作用的液化天然气（ＬＮＧ）是由大部分的甲烷所组成的，其中的杂质可以忽略不计。
所具有的性质使得它成为一种清洁能源，并越来越受到人们的喜爱。
全国范围内使用的绿色能源其中三分之一以上的为液化天然气（ＬＮＧ），而且在美国、中国等国家，在燃料使用中大多都选择液化天然气（ＬＮＧ）。
液化天然气(LNG)瞬时泄漏扩散的模拟研究
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浮式液化天然气生产储卸装置(FLNG)的优势和挑战
浮式液化天然气生产储卸装置（FLNG）的优势和挑战浮式液化天然气生产储卸装置（Floating LNG, FLNG）是一种用于将天然气转化为液态天然气的移动设备。
与传统的陆上LNG厂相比，FLNG具有许多独特的优势和挑战。
本文将对FLNG的优势和挑战进行详细探讨。
首先，FLNG的最大优势之一是其能够开发远离陆地的海上天然气资源。
与传统陆上LNG厂相比，FLNG能够在更广阔的海域范围内进行天然气勘探和开采。
这为开发远离陆地的无法接入传统天然气管网的海上天然气资源提供了新的可能性。
同时，FLNG的移动性使其能够在不同的勘探地点和开采地点之间灵活转移，最大限度地利用资源。
其次，FLNG具有较小的环境影响。
与传统的陆上LNG厂相比，FLNG在节约土地使用方面具有明显优势。
由于FLNG是浮动的，不需要占用大片土地，也不会对陆地生态环境造成直接破坏。
这意味着FLNG相对来说更为环保，能够减少开发对自然生态环境的影响。
此外，FLNG还能够减少运输成本和时间。
由于FLNG可以在勘探地点附近进行液化，它可以在液态状态下将天然气直接出口，避免了传统的陆上LNG厂需要将气体运输到远离勘探地点的液化工厂的步骤。
这种直接出口的方式可以极大地减少天然气的运输成本和时间，提高了整个供应链的效率。
然而，FLNG也面临一些挑战。
首先，FLNG的建设与运营成本相对较高。
由于FLNG需要具备浮式的特性，其建设和运营相对复杂。
而且，FLNG需要应对复杂多变的海洋环境，如海浪、海风和海洋温度等。
这些因素导致了FLNG的设备和工艺的复杂性，增加了建设和运营成本。
另外，FLNG的安全性和可靠性是一个关键问题。
由于FLNG需要在海洋环境中长期工作，它必须能够应对极端天气条件和海洋环境的不稳定性。
任何设备故障或操作失误都可能对FLNG的安全性和可靠性造成影响，导致环境污染和人身伤害的风险。
此外，与FLNG相关的法律和政策环境也是一个挑战。
FLNG通常与多个国家的法律和政策进行交互，涉及到海洋权益、资源分配和环境保护等方面的问题。
液化天然气站气体泄漏扩散的模拟实验
分别按 以下 ３种情况进 行实验 ：① ３个 不同泄漏源位置 ；② 每个泄漏源位置上分为 ３ 个不 同泄漏方 向；③每个泄漏方向上分别按
人 口平 均 风 速 ＝００５ ． ，０ ９ ，１７ ．８ ，０５ ．５ ．０ ｍｓ ／ 进行 实验 ；
３ ．原 始数 据 与泄 漏 源条 件 的说 明
代 ，直 到现在 该领域 的研 究还 比较活跃 。在 此期 间 ，开展 了若 干研究 － 。 －
目 国内外对于危险性气体泄漏扩散的研究多集中在不考虑实际条件的理论模型与基本方 前 程的研究 ，得出的大多是理论结果，而针对实际条件下天然气等危险性气体在大气风流中泄漏 扩散的研究较少 。本文采用模拟实验的方法 ，以天然气为对象 ， 分析液化天然气站气体泄漏扩 散的运动以及大气风速和泄漏方向对其浓度场 的影响。
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收 稿 日期 ：２０ ０ ６—１ ０ ２— ６
作者简 介： 肖淑衡 （９ １ ，女 ，湖南衡 阳人 ，工学硕士 ；通讯联 系人：梁栋 。 １８ 一）
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由于危险性气体泄漏造成惨重损失的报道在 国内外屡见不鲜。为 了预防此类事故的发生并 为事故发生后提供积极补救措施 ，对危险 『气体 的扩散作深人的研究是很有必要 的。国内关于 生 危险性气体在大气中扩散的研究报导较少 ，国外在这方面的研究工作始 于 ２ ０世纪 ７ ８ ０— ０年
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。
浮式液化天然气生产储卸装置(FLNG)的液化气体泄漏控制系统设计
浮式液化天然气生产储卸装置（FLNG）的液化气体泄漏控制系统设计随着能源需求的不断增长，液化天然气（LNG）作为一种清洁能源的重要来源受到了广泛关注。
为了满足LNG的生产、储存和运输需求，浮式液化天然气生产储卸装置（FLNG）应运而生。
FLNG是一种能够在海上进行液化天然气生产和储存的设施，具有较大的灵活性和可移动性。
FLNG的液化气体泄漏控制系统设计至关重要，本文将对该系统的设计原理、关键技术以及安全性能进行详细探讨。
液化气体泄漏控制系统是FLNG的一个重要组成部分，主要用于防止液化气体泄漏，保障设施和工作人员的安全。
该系统的设计需要考虑以下几个方面的要求：快速泄漏检测和报警、泄漏源控制、泄漏气体扩散控制以及紧急事故处理。
首先，快速泄漏检测和报警是液化气体泄漏控制系统设计的首要任务。
该系统应当配备高精度的气体传感器，并且能够及时、准确地检测到液化气体的泄漏。
当系统检测到泄漏情况时，应能够及时发出警报信号，以便工作人员能够采取相应的应急措施。
在设计中，可以采用多个传感器布置在不同的位置，以提高检测的准确性和覆盖范围。
其次，泄漏源控制是液化气体泄漏控制的核心环节。
一旦泄漏发生，需要尽早停止或隔离泄漏源，防止泄漏进一步扩散。
为了实现这一目标，系统应当设计灵活可靠的控制装置，能够及时、精确地控制泄漏源的关闭或隔离。
控制装置可以采用液化气体阀门、泄漏源封堵装置等多种形式，具体的设计要根据实际情况和设备特点进行选择。
泄漏气体扩散控制是液化气体泄漏控制系统设计的另一个重要方面。
一旦发生泄漏，泄漏气体会扩散到周围环境中，可能对人员和设备造成严重危害。
为了减少泄漏气体扩散的范围和速度，可以采用一系列的防护措施，如设立适当间隔的防护壁、安装高效的通风系统等。
此外，还可以在系统设计中考虑采用新型的泄漏气体处理技术，如喷雾冷却、低温焚烧等，以进一步降低泄漏气体的浓度和危害。
最后，紧急事故处理是液化气体泄漏控制系统设计中至关重要的一环。
浮式液化天然气生产储卸装置的能源效率与环境影响分析
浮式液化天然气生产储卸装置的能源效率与环境影响分析随着全球能源需求的不断增长，天然气作为一种清洁、高效的能源在能源供应系统中扮演着重要角色。
浮式液化天然气生产储卸装置（FLNG）作为一种新型的天然气开采技术，具有灵活性强、运输成本低等优势，在近年来广泛应用于天然气开发项目中。
然而，与传统陆上天然气采购和液化加工工厂相比，FLNG存在一些独特的能源效率和环境影响方面的问题。
从能源效率的角度来看，FLNG与陆上天然气开采相比，在生产、储存和运输过程中具有一定的优势。
首先，FLNG利用海上氏井来收集和生产天然气，避免了在陆地上进行大规模采矿与开采的需求，从而减少了与陆地天然气开采相关的环境破坏和生态问题。
其次，FLNG利用悬浮在水中的生产装置，将天然气液化和储存过程集成到一起，使得整个生产过程高度自动化及环保，并且减少了人力资源的需求。
最后，FLNG在运输方面具有明显的优势，可以将液化的天然气通过海上运输实现全球范围内的销售，避免了传统天然气领域陆地运输困难和成本高昂的问题。
然而，尽管FLNG具有一定的能源效率优势，其在生产、储存和运输过程中仍然存在一定的能源浪费问题。
首先，FLNG生产装置本身需要耗费大量能源来实现天然气液化的过程。
在液化过程中，将天然气冷却至极低温度要求大量的制冷能源，同时压缩和提纯天然气也需要耗费大量的电能。
其次，FLNG在长期储存和运输天然气的过程中，也会出现一定的能源损耗。
液化天然气需要被冷藏以保持液态，这涉及大量的能源消耗。
此外，FLNG在海上运输过程中，需要一定数量的燃料来推动船只，这也会对能源效率产生一定负面影响。
此外，FLNG在环境影响方面也存在一些问题。
首先，FLNG生产装置会产生排放物，如二氧化碳、氮氧化物等，对大气环境造成一定的污染。
其次，FLNG需要使用大量的水来冷却设备，这在一些海域可能会对当地水资源造成一定影响。
此外，FLNG在建设和运营过程中，对海洋生态环境也会带来一定的破坏，如对底栖动物、水生植物等造成的影响。
重气泄漏扩散影响因素分析及模型
大气稳定度
大气稳定度决定了污染物在垂直 方向上的扩散能力，稳定的大气 条件会抑制重气的垂直扩散，导
致重气在近地面层积聚。
地形地貌影响
01
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地形高低起伏
地形的起伏会影响大气的 流动和重气的扩散路径， 山谷、盆地等地形容易导 致重气滞留和浓度增加。
地表粗糙度
地表粗糙度会增加大气的 湍流混合，从而影响重气 的扩散速度和范围。
研究不足与展望
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数据获取与模型验证方面的不足
目前研究中，受限于实际观测数据和实验条件，部分模型的有效性和适
用性尚未得到充分验证，未来需要加强相关数据收集和实验验证工作。
02
多因素影响下的模型精细化研究不足
现有模型在描述重气泄漏扩散过程中，对于多因素耦合作用的处理较为
简化，未来需要深入研究多因素影响下的模型精细化构建和求解方法。
03
模型在实际应用中的拓展与改进
当前研究主要集中在单一泄漏源和简单地形条件下的重气泄漏扩散模拟
，未来需要将模型拓展到复杂地形、多源泄漏等更贴近实际场景的情况
，并不断提高模型的计算效率和精度。
THANK YOU
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结论与展望
研究结论
重气泄漏扩散受到多种因素影响
研究结果表明，重气泄漏扩散受到气象条件（如风向、风速、温度、湿度等）、 地形地貌、泄漏源特性（如泄漏速率、泄漏高度、泄漏方向等）以及泄漏物质性 质（如密度、粘度、扩散系数等）等多种因素的影响。
模型在预测重气泄漏扩散中具有重要作用
通过分析比较多种模型在模拟重气泄漏扩散过程中的表现，发现某些模型在预测 泄漏扩散范围、浓度分布等方面具有一定的准确性和可靠性，对于实际应急管理 和风险评估具有重要意义。
浮式LNG生产储卸装置关键设计技术对比分析
浮式LNG生产储卸装置关键设计技术对比分析海洋蕴藏着丰富的天然气资源,已探明的储量大约是60×1012m3,约占世界天然气储量1/3。
在能源需求紧张、环境污染加剧的双重压力下,世界各国都对开采和利用海上天然气资源高度重视。
由于海底铺设天然气输送管道的技术难度、生态环境及高额费用等问题,多年来,研究人员一直致力于实现在浮动生产储卸装置(FPSO)上使海洋天然气直接液化并储存,然后通过LNG船运输到世界各地。
但是,相对于陆上天然气,海上天然气的开发不仅环境严峻、技术难度大,且投资巨大、建设周期长、风险性较大。
另外,自20世纪90年代以来,海洋天然气开发已从大规模集中型逐渐转向小规模分散型,油田伴生气和边际气田开发日益受到重视。
油田伴生气,即海上石油生产的“副产品”气体,这类气体通常不能以经济可行的方法进行处理并送到岸上。
除了很少一部分得到应用(主要是用作采油平台上的能源),通常被燃烧后放散。
这种方式已越来越不被接受,替代的方式似乎只能是将其重新回注到地下。
从近期来说,这种方法在提高石油产量方面可能是有益的,但是当气油比不可避免地增加时,最终也将是有害的。
油田伴生气的典型状况是,气体储量小于280亿立方米并富含天然气液体(NGL)/凝析液,其中的一些成分可被在生产石油的FPSO上经处理后脱除。
边际气田,即通常从远离陆地或其他任何气田设施的分散气田开采出的气体,这类气田经经济论证往往不宜建设管线将气体输送到岸上进行处理和使用。
边际气体经常在深水(深度超过1000m)或与其他任何设施相距遥远(超过250km)的区域被发现。
边际气田一般是不开采的,因为在没有技术和经济可行的手段外输气体时钻井采气是没有意义的。
目前认为,伴生气田和边际气田的开采需要一种直接在海上进行处理的解决方案。
作为一种新型边际气田开发技术,浮式LNG生产储卸装置FPSO(LNG-FPSO),集LNG生产、储存与卸载于一身,简化了边际气田的开发过程。
关于浮式液化天然气生产装置的探讨
关于浮式液化天然气生产储卸装置的探讨xxxx大学xxx[1]〔摘要〕近年来，随着全球天然气勘探与开发的逐渐深入，越来越多的深海气田、边际小气田、伴生气田被发现。
为解决这些气田的开发与运输问题，各国正加紧研究浮式液化天然气生产技术，以利用LNG易于运输与储存的特点，加大上述气田开发力度。
我国作为海洋大国，自然也不例外。
开发海洋天然气资源，研究发展浮式液化天然气生产也成为我们海洋工程及相关行业现阶段的重要任务。
本文主要介绍了浮式液化天然气生产设备的结构组成、适用范围、关键技术及发展建议。
供大家学习探讨。
〔关键词〕海洋天然气液化浮式开发（FLNG）浮式液化天然气生产储卸装置（FLNG，又称LNG-FPSO）是一种用于海上天然气田开发的浮式生产装置，通过系泊系统定位于海上，具有开采、处理、液化、储存和装卸天然气的功能，并通过与液化天然气（LNG）船搭配使用，实现海上天然气田的开采和天然气运输[2]。
浮式液化天然气技术包括FLNG和FSRU技术。
FLNG为浮式液化技术，可代替岸上传统的浮式液化天然气工厂；FSRU为浮式储存和再气化技术，可取代传统的LNG终端。
浮式液化天然气技术于上世纪七十年代首次提出，目前，该技术已从概念成为现实。
我国近海天然气资源丰富，总地质资源量约为13.8万亿立方米，然而我国海上天然气资源分散，广泛分布于珠江口盆地，莺歌海盆地，东海陆架盆地，且相当一部分为深海气田、边际小气田、海上油田的伴生气资源[3]。
采用FLNG技术，可根据海上天然气气田的生产状况灵活配置FLNG，在船上液化天然气，再运至目的地，这对促进我国海域尤其是深海气田，小型气田开发，充分利用我国油气资源具有重要意义。
一、FLNG的结构组成1.天然气液化生产系统FLNG通常通过单点系泊系统定位于作业海域，其船体上装设有天然气液化系统（Liquefaction）。
该系统相当于将岸上天然气液化工厂安置于FLNG船体的甲板上。
浮式液化天然气生产储卸装置(FLNG)的备份能源系统设计
浮式液化天然气生产储卸装置（FLNG）的备份能源系统设计摘要：本文旨在探讨浮式液化天然气生产储卸装置（FLNG）的备份能源系统设计。
FLNG作为一种创新且高效的气体开发技术，在液化天然气行业中得到了广泛应用。
然而，由于FLNG的特殊工作环境和重要性，备份能源系统的设计变得至关重要。
本文将从系统设计的角度分析FLNG备份能源系统的要求，并提出一种合理的设计方案。
第一节：引言浮式液化天然气生产储卸装置（FLNG）是一种将天然气在海上进行液化的设备。
相较于传统的陆上液化天然气工厂，FLNG具有更大的灵活性和可移动性。
然而，FLNG作为一个独立于陆地的装置，在供应能源方面存在一定的风险。
因此，为了确保其安全运行，备份能源系统的设计显得尤为重要。
第二节：FLNG备份能源系统的要求1. 可靠性备份能源系统在FLNG中必须具备高度可靠性。
由于FLNG通常处于远离陆地的位置，无法及时获得外部能源供应。
因此，备份能源系统需要能够稳定地为FLNG提供能源，保证其持续运行。
2. 独立性FLNG备份能源系统应该是与其主要能源系统相互独立的。
主要能源系统可能因故障、修理或其他原因而中断供应。
而备份能源系统的目的就是在这种情况下提供可靠的备份能源，确保FLNG持续工作。
3. 适应性FLNG备份能源系统应能适应海上复杂的工作环境。
海上条件变化多端，包括海浪、风速和海水温度等。
备份能源系统设计必须考虑到这些因素，并确保系统能够在各种恶劣条件下正常运行。
4. 可持续性备份能源系统应该考虑到可持续发展的因素。
FLNG作为一个环保型项目，对环境的影响应该尽可能减少。
因此，备份能源系统应尽量采用可再生能源或低碳能源，以减少对环境的负面影响。
第三节：FLNG备份能源系统设计方案基于对FLNG备份能源系统要求的分析，本文提出以下设计方案：1. 备份液化天然气发电机组通过在FLNG上增设备份液化天然气发电机组，可以确保FLNG在主要能源系统中断时仍能够稳定供电。
浮式液化天然气生产储卸装置(FLNG)的消防安全系统设计
浮式液化天然气生产储卸装置（FLNG）的消防安全系统设计随着全球能源需求的增长，液化天然气（LNG）作为一种清洁能源的重要替代品，得到了广泛的应用和开发。
为了将LNG资源有效地开发和利用，浮式液化天然气生产储卸装置（FLNG）应运而生。
FLNG是一种将海洋天然气转化为液化天然气的创新技术，它能够在海上进行天然气的生产、储存和装卸作业。
然而，FLNG系统的复杂性和高风险特性使得其消防安全系统设计变得尤为重要。
消防安全是FLNG系统设计中必须高度重视的一个方面。
由于液化天然气的特性，如高压、低温和易燃性，一旦发生泄漏或事故，可能会导致严重的火灾和爆炸等灾难性后果。
因此，FLNG的消防安全系统需要具备高效的检测、控制和应急响应能力，以确保船舶和设施的安全。
首先，FLNG的消防安全系统设计要强调灭火能力。
这包括灭火设备和系统的选择、布置和规划，以加强对火源和火灾的控制。
液化天然气火灾的灭火方法主要包括水雾和泡沫灭火剂的使用，这两种方法在灭火效果上都非常有效。
因此，在FLNG系统中，应配置足够数量的水雾和泡沫灭火系统，并在设施的关键区域进行合理布局，以满足灭火的需求。
其次，FLNG消防安全系统设计应注重火灾监测与控制能力。
通过使用先进的火灾监测和报警系统，能够及早发现火源，并准确地定位火灾发生的位置。
这对于迅速采取灭火措施和疏散人员至关重要。
同时，FLNG系统应配备自动灭火系统，能够根据火灾报警信号自动启动灭火设备，减少人为干预的风险，提高灭火效率。
另外，FLNG的消防安全系统设计要考虑应急响应能力。
在火灾发生时，及时疏散人员并提供紧急救助至关重要。
因此，FLNG系统应配备充足的逃生通道、紧急报警设备和救生装备。
此外，事故发生时，应有一套完善的应急预案，包括明确的责任分工、紧急联络机制和事故处置程序等。
最后，FLNG消防安全系统设计还应注重系统可靠性和可持续性。
FLNG作为一个长期运行、且大型复杂的设施，需要保证消防安全系统的高可靠性，以确保其在各种环境条件下的稳定运行。
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。
液化天然气泄漏数值模拟分析:危害范围及影响因素
式中，ρ ——流体密度，kg/m3 ； ui—— i 方向速度，m/s。 2）动量守恒方程：
（1）
（2）
式中，f ——单位质量力矢量，m/s2 ； Μ——流体粘度，Pa • s ； P——流体微元所受压力，Pa。 3）能量方程 由于泄漏出的 LNG 与大气环境具有较大温
差，因而在扩散过程中，不仅有动量的传递，也 存在着热量的传递，其过程符合能量守恒方程。
图 1 所示为泄漏源条件维持不变，风速稳定 在 2 m/s，大气温度为 20 ℃的条件下，LNG 泄 漏形成的甲烷气体在地面高度上的浓度范围分 布。图 1 中蓝色实线范围内为高于甲烷 50% LEL 的 浓 度 范 围， 可 视 为 潜 在 危 险 区， 当 大 气 条 件 不 稳 定 时， 该 潜 在 危 险 区 可 延 伸 至 泄 漏 点 下 风 向约 116 m 处；而当大气条件稳定时，潜在危险 区最远可扩散至下风向约 136 m 处。图 1 中红
3）窒息危害：甲烷是一种窒息物质，低温 甲烷会置换空气形成窒息空间。一般认为，甲烷
在空气中的体积分数 >40%，会对暴露人员造成 窒息伤害。
上述危害均会伴随 LNG 泄漏事故而产生， 但其各自的危害范围及危害程度往往需要根据泄 漏后甲烷的实际扩散情况确定。由于 LNG 汽化 温度较低，因而其扩散初期往往显示出重气扩散 的特征，随着与空气的充分混合与传热，甲烷气 体才逐渐形成悬浮气云，以浮力射流的方式向下 风向扩散。重气的扩散速度较慢，虽易于控制但 难于充分稀释 [2] ；反之气云的扩散速率较快，同 时易于被稀释，因此最终形成的危害范围很难预 测。针对 LNG 泄漏的研究主要分为现场试验、 风洞试验和数值模拟 3 种。
2021 年第 37 卷第 3 期
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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
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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 ：
该模型和模拟 方法能够在一定程度 上反 映 Ｌ ＮＧ 泄漏扩散 的真 实物理 情况 ，当离生活 区最远储罐 的前表 面发生泄漏 后 ，其泄 漏范围不会扩散到 生活区 ，对生活区没有影响 ；而 ３位于 ＇ － Ｆ Ｌ ＮＧ 中部 附近的储罐 前表面发生泄漏后 ，在动
ｏ ｆ Ｌ ＮＧ ｗａ ｓ ｓ ｔ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｈ ｅ ａ ｖ ｙ ｇ ａ ｓ ｄ ｉ ｓ ｐ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ ｗｅ ｒ ｅ ｓ ｕｄ ｔ ｉ ｅ ｄ． Ｔｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｒ ｅ ｓ ｕｌ ｔ ｗａ ｓ ｉ ｎ ｇ ｏ ｏ ｄ ａ ｇ ｒ ｅ ｅ —
Ｖ Ｏ ｌ １ ． ４ ６ ＮＯ ． Ｍａ ｖ２ ０１ ３ 浮式液化天然气 生产储 卸装置重气泄漏 扩散模拟分析
余建星 ，唐建飞 ，刘 源 ，马 维林 ，李 妍
（ 天津大学水利工程仿真与安全 国家重点实验室 ，天津 ３ ０ ０ ０ ７ ２ ） 摘 要 ： 为 了研 究 浮式 液化 天 然 气 （ Ｆ Ｌ ＮＧ） 生产储 卸 装置 的 甲板 上部 区域 储罐 发 生 泄漏后 的 扩散后 果 ，建立 了
Ｙｕ Ｊ ｉ ａ ｎ ｘ ｉ ｎ ｇ， Ｔ ａ ｎ ｇ Ｊ ｉ ａ ｎ ｆ ｅ ｉ ， Ｌｉ ｕＹｕ ａ ｎ，Ｍ ａＷ ｅ ｉ ｌ ｉ ｎ， Ｌｉ Ｙ ａ ｎ
（ Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ Ｋｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｈ ｙ ｄ ｒ ａ ｕ ｌ ｉ ｃ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ，Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｙ ，Ｔ ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ３ ０ ０ ０ ７ ２ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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