放空热辐射影响区域研究

发布时间：2017-04-05 09:04

  本文关键词：放空热辐射影响区域研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着天然气储运技术的发展,长输天然气管道的输气压力越来越高,天然气门站储气量越来越大,伴随而来的是需要通过放空火炬燃烧排放的天然气压力越来越高,放空速度越来越快,导致火炬单位时间内燃烧产生的热量越来越大,而且天然气管线地处环境也越来越复杂,所以火炬热放空作业的事故风险也在增加,特别在草木较多的山区环境很容易引发火灾事故,国内长输管线就发生过多起这样的事故。论文利用故障树分析和事件树分析方法对天然气管线场站热放空作业进行定性、定量分析,得到热放空作业时为了预防事故的发生应采取的措施；分析热辐射产生机理、辐射安全热通量、射流火焰几何模型、放空火炬安全距离计算方法,确定影响热放空辐射分布的因素；运用PHAST软件模拟平原地区热放空热辐射的分布,分析风速、大气稳定度、放空初始压力、火炬出口直径等参数对其的影响；基于湿度和风速不同对临海地区热放空进行模拟分析；运用FLUENT软件模拟山区热放空辐射的分布,分析障碍物存在与否、不同高度障碍物、障碍物与火炬不同距离对热放空辐射分布的影响；以某管线平原地区站场热放空作业和山区阀室热放空烧山事故为应用实例,用PHAST软件和FLUENT软件分别对其进行数值模拟,将模拟结果与现场实际情况、计算结果进行对比分析。根据上面的研究内容提出天然气管线场站热放空风险控制措施。论文得到的热辐射的数值模拟结果与现场实际情况相差不大,分别对平原、山区、临海三种不同地形的热放空作业进行了数值模拟,提出了热放空风险控制措施,填补了放空领域在不同地形研究上的空白,为放空系统设计规范的完善、改进提供科学依据,对提高场站的本质安全,降低事故发生的概率和减少人员伤亡和财产损失具有重要意义。
【关键词】：输气管线 场站 热放空 热辐射 温变
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE973
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-12
• 1.1 背景与意义7-8
• 1.2 国内外研究现状8-9
• 1.2.1 国外研究现状8
• 1.2.2 国内研究现状8-9
• 1.3 研究内容与技术路线9-12
• 第2章 天然气管道场站热放空危害识别12-26
• 2.1 引言12
• 2.2 场站热放空危害辨识方法12-13
• 2.3 场站热放空有害因素的识别13-18
• 2.3.1 站场放空主要危害因素分析14-16
• 2.3.2 阀室放空主要危害因素分析16-18
• 2.4 场站热放空失效故障树分析18-22
• 2.4.1 故障树分析方法18-19
• 2.4.2 建立放空故障树19-21
• 2.4.3 故障树定性分析21
• 2.4.4 故障树定量分析21-22
• 2.5 场站热放空作业事件树分析22-25
• 2.5.1 事件树分析方法22
• 2.5.2 事件树定性分析22-25
• 2.6 本章小结25-26
• 第3章 场站热放空燃烧热辐射理论分析26-36
• 3.1 引言26
• 3.2 热放空热量传递和燃烧机理研究26-29
• 3.3 安全热通量研究29-30
• 3.4 火炬安全距离计算方法30-33
• 3.5 热放空辐射范围影响因素分析33-35
• 3.6 本章小结35-36
• 第4章 场站热放空辐射分布范围的数值模拟36-77
• 4.1 引言36-37
• 4.2 站场、阀室放空工况数据统计37-40
• 4.2.1 风速统计37-38
• 4.2.2 放空初始压力统计38
• 4.2.3 放空火炬出口直径统计38-40
• 4.3 软件对比分析40-41
• 4.4 平原地区热放空数值模拟41-62
• 4.4.1 PHAST软件简介41-42
• 4.4.2 软件的模拟流程和初始参数42-44
• 4.4.3 风速的影响44-50
• 4.4.4 大气稳定度的影响50-51
• 4.4.5 放空火炬出口压力的影响51-56
• 4.4.6 火炬出口直径的影响56-62
• 4.5 区地形热放空数值模拟62-74
• 4.5.1 FLUENT软件简介62
• 4.5.2 数学模型选择与分析62-65
• 4.5.3 模拟流程65
• 4.5.4 障碍物存在与否的对比65-70
• 4.5.5 不同障碍物高度对热放空辐射的影响70-71
• 4.5.6 障碍物与放空火炬的不同距离对热放空辐射的影响71-74
• 4.6 临海地区热放空数值模拟74-76
• 4.7 本章小结76-77
• 第5章 天然气管线场站热放空作业实例分析77-89
• 5.1 引言77
• 5.2 平原地区热放空作业实例分析77-83
• 5.2.1 平原地区现场放空模拟分析77-80
• 5.2.2 计算结果与模拟结果对比80-83
• 5.3 山区地形热放空作业实例分析83-87
• 5.3.1 山区地形现场放空模拟分析83-85
• 5.3.2 计算结果与模拟结果对比85-87
• 5.4 天然气管线场站热放空风险控制措施87-88
• 5.5 本章小结88-89
• 第6章 结论与建议89-92
• 6.1 结论89-91
• 6.2 建议91-92
• 致谢92-93
• 参考文献93-98
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果98

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本文编号：286814