沿海LNG接收站储罐泄漏扩散数值模拟及对策研究

发布时间：2020-04-03 01:07

【摘要】：LNG是一种体积小、纯度高和热值高的清洁能源,被广泛应用于生活、工业生产的各个领域。随着LNG进口量逐渐增加,我国沿海接收站数量也不断增多,储存着大量低温易燃易爆LNG的储罐一旦发生泄漏就可能发生极严重的燃爆事故。采用合适的方法对沿海接收站LNG储罐的泄漏扩散规律和燃爆对策进行研究,可以减少事故的危害,对储罐的安全运行和管理具有指导和实践意义。借助相关研究成果,总结了 LNG泄漏扩散机理,利用国外LNG现场泄放试验数据分析了 FLUENT软件模拟LNG泄漏扩散的可靠性;按照模拟计算流程,建立了 LNG储罐的几何模型,确定了计算流域的尺寸,采用结构化网格生成方法生成了六面体网格,并检验了网格质量;利用FLUENT软件对计算流域的风场和LNG储罐泄漏扩散进行了数值模拟,分析了 LNG泄漏扩散的基本特征,研究了泄漏孔径、风速和障碍物对LNG泄漏扩散的影响,并优化了储罐监测点的布局。结果表明:①与其它模拟工具相比,FLUENT模拟结果的MG-VG值最接近点(1,1),用来模拟LNG泄漏扩散可靠性较高;②计算流域尺寸和储罐的摆放位置较为合理,储罐的阻塞作用使得其周边的大气具有滞留、分流、绕流和回流等复杂流动状态;③储罐初始泄漏出的LNG由于重力作用向下沉降,在地面附近形成又短又宽浓度很高的蒸气云,随着泄漏的进行,气云受到风力的影响越来越大,尾部出现分叉现象,宽度扩展缓慢,当密度降至比空气低时,气云进入被动扩散的阶段;④气云扩散的危险范围、燃爆范围和下风向扩散距离随泄漏孔径的增大而增大,随风速的增大先增大后减小,而气云的宽度随泄漏孔径和风速的增大在前10 s快速增大,后面90 s增大幅度减小;⑤孔径和风速越小,扩散稳定需要的时间就越短;⑥借助origin软件得到了下风向扩散距离与泄漏时间、泄漏孔径关系的计算公式;⑦由于障碍物储罐的阻挡作用,使得气云又细又长,两个储罐之间聚集了大量高浓度的气体,气云的危险范围、燃爆范围、下风向扩散距离和气云宽度都是都随泄漏时间的增加呈先增大再减小的趋势。
【图文】：

图１－１逦２０１０－２０１７年全球ＬＮＧ贸易量逡逑４０００邋＂逦３７８４逡逑

006-2b17年中国LNG进口量
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE88

【参考文献】

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本文编号：2612710