LNG储罐泄漏蒸气扩散及爆炸危害研究
发布时间：2021-03-22 17:31
由于液化天然气的低温易燃易爆的特性,天然气储罐在储存过程中易发生泄漏蒸气扩散。液化天然气在泄漏过程中,吸收周围环境温度急剧相变蒸发,从而引起局部范围内温度急剧降低,空气密度增大,使液化天然气产生的重气不利于天然气的蒸气扩散,从而对周围环境以及人身财产安全造成极大的伤害。本文以流体力学、传热学、工程热力学等理论为依据,分析LNG泄漏方式及蒸气扩散方式,提出了LNG储罐泄漏速率、液池半径和蒸发速率的计算方式,为本文建立数值模型提供理论基础。由于风场对LNG储罐泄漏蒸气扩散影响较大,本文首先对建立模型进行风场模拟。分析近地面大气边界层风速特征,确定近地面大气边界层风速函数的计算方式,写入用户自定义（UDF）函数加载Fluent数值模拟中。根据阻塞率原则和阻塞物摆放原则确定本文LNG储罐泄漏蒸气扩散计算流域,建立几何模型。通过对LNG储罐进行风场模拟分析,验证本文计算流域建模的合理性。本文基于质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程、组分输运方程建立LNG泄漏蒸气扩散数值模型,采用可实现化的湍流模型和组分输运输运模型,模拟液化天然气泄漏蒸气扩散行为。模拟分析不同泄漏源位置、不同泄漏量、不同风速...
【文章来源】：山东建筑大学山东省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全球各大地区LNG消费量统计
图 1.2 中国 LNG 消费量统计低，密度大的特性，在发生泄漏时释放出巨大成严重的威胁[2]。1944 年，美国俄核俄州克泄漏出的液化天然气充满了附近的街道和下水大导致着火而引发火灾，导致 128 人死亡。扩
min） 13.5 17.1 16.6 14.0' 1/s） 6.0' 9.7' 4.6' 6.0' ） 38.3 28.3 24.1 25.3 2 B B C C 国劳伦斯 利弗莫尔（LLNL）国家实验室在内华达州气场泄漏实验，试验目的主要是为了测定围堰对缓解泄漏如图 1.3 所示，实验在一个 40mx40m 的方形水池中进高 9.1m 的泄漏围栏封闭。在水池的逆风处放置一个宽 2 拟 障 碍 物 对 蒸 气 扩 散 的 阻 塞 作 用 。 实 验 设 3/min，风速为 1.7m/s-5.3m/s，甲烷浓度为 88%-94.7%，定气体浓度和温度。[19]
【参考文献】：
期刊论文
[1]液化天然气储罐安全防护技术现状及发展趋势[J]. 黄立凤. 化工管理. 2018(27)
[2]LNG储罐泄漏模型计算、模拟及实验研究[J]. 张祎,刘蓉,史永征,闫一莹,胡秀,李程萌. 煤气与热力. 2018(06)
[3]瞬时泄漏高含CO2天然气燃爆危险性研究[J]. 郑远攀,姚浩伟,杨融,谢征. 消防科学与技术. 2018(01)
[4]2016年中国能源供需解读与未来展望[J]. 路用瑞,渠继航,郭文玉,毕晓光,印树明,代晓东. 天然气技术与经济. 2017(05)
[5]天然气储罐泄漏扩散的影响因素及危害性[J]. 马砺,崔祥华,邓军. 西安科技大学学报. 2017(01)
[6]LNG泄漏扩散影响因素模拟研究[J]. 于湘,俞志东. 当代化工. 2017(01)
[7]LNG连续泄漏扩散过程模拟[J]. 李兆慈,张文花,郑梅,吴鑫. 化工学报. 2015(S2)
[8]LNG罐箱的泄漏及低温扩散的数值模拟[J]. 孙秀成. 中国水运(下半月). 2015(08)
[9]LNG泄漏在地面上蒸发速率的计算[J]. 王琳,贺宝龙,潘旭海. 油气储运. 2014(06)
[10]国内外LNG罐区燃爆事故分析及防控措施建议[J]. 孙晓平,朱渊,陈国明,陈习. 天然气工业. 2013(05)
博士论文
[1]液化天然气港口转储系统泄漏逸散机理与演变研究[D]. 何守慧.武汉理工大学 2014
[2]近地湍流风场的CFD模拟研究[D]. 李朝.哈尔滨工业大学 2010
[3]膜结构风荷载的数值模拟研究[D]. 殷惠君.同济大学 2006
硕士论文
[1]北京某5000m3LNG储罐安全性分析研究[D]. 王亚莉.北方工业大学 2015
[2]LNG储罐泄漏蒸气扩散模拟研究[D]. 胡圣超.华中科技大学 2014
[3]LNG液化烃罐区燃爆风险评价及对策研究[D]. 孙晓平.中国石油大学（华东） 2013
[4]大型LNG储罐漏热分析及模拟研究[D]. 朱学熹.西南石油大学 2012
[5]LNG储罐分层与翻滚的数值模拟[D]. 候金伟.哈尔滨工业大学 2009
[6]大型LNG储罐气相空间模拟研究[D]. 黄莉.西南石油大学 2006
[7]基于FLUENT软件的建筑物风场数值模拟[D]. 黄滢.华中科技大学 2005
本文编号：3094191
【文章来源】：山东建筑大学山东省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全球各大地区LNG消费量统计
图 1.2 中国 LNG 消费量统计低，密度大的特性，在发生泄漏时释放出巨大成严重的威胁[2]。1944 年，美国俄核俄州克泄漏出的液化天然气充满了附近的街道和下水大导致着火而引发火灾，导致 128 人死亡。扩
min） 13.5 17.1 16.6 14.0' 1/s） 6.0' 9.7' 4.6' 6.0' ） 38.3 28.3 24.1 25.3 2 B B C C 国劳伦斯 利弗莫尔（LLNL）国家实验室在内华达州气场泄漏实验，试验目的主要是为了测定围堰对缓解泄漏如图 1.3 所示，实验在一个 40mx40m 的方形水池中进高 9.1m 的泄漏围栏封闭。在水池的逆风处放置一个宽 2 拟 障 碍 物 对 蒸 气 扩 散 的 阻 塞 作 用 。 实 验 设 3/min，风速为 1.7m/s-5.3m/s，甲烷浓度为 88%-94.7%，定气体浓度和温度。[19]
【参考文献】：
期刊论文
[1]液化天然气储罐安全防护技术现状及发展趋势[J]. 黄立凤. 化工管理. 2018(27)
[2]LNG储罐泄漏模型计算、模拟及实验研究[J]. 张祎,刘蓉,史永征,闫一莹,胡秀,李程萌. 煤气与热力. 2018(06)
[3]瞬时泄漏高含CO2天然气燃爆危险性研究[J]. 郑远攀,姚浩伟,杨融,谢征. 消防科学与技术. 2018(01)
[4]2016年中国能源供需解读与未来展望[J]. 路用瑞,渠继航,郭文玉,毕晓光,印树明,代晓东. 天然气技术与经济. 2017(05)
[5]天然气储罐泄漏扩散的影响因素及危害性[J]. 马砺,崔祥华,邓军. 西安科技大学学报. 2017(01)
[6]LNG泄漏扩散影响因素模拟研究[J]. 于湘,俞志东. 当代化工. 2017(01)
[7]LNG连续泄漏扩散过程模拟[J]. 李兆慈,张文花,郑梅,吴鑫. 化工学报. 2015(S2)
[8]LNG罐箱的泄漏及低温扩散的数值模拟[J]. 孙秀成. 中国水运(下半月). 2015(08)
[9]LNG泄漏在地面上蒸发速率的计算[J]. 王琳,贺宝龙,潘旭海. 油气储运. 2014(06)
[10]国内外LNG罐区燃爆事故分析及防控措施建议[J]. 孙晓平,朱渊,陈国明,陈习. 天然气工业. 2013(05)
博士论文
[1]液化天然气港口转储系统泄漏逸散机理与演变研究[D]. 何守慧.武汉理工大学 2014
[2]近地湍流风场的CFD模拟研究[D]. 李朝.哈尔滨工业大学 2010
[3]膜结构风荷载的数值模拟研究[D]. 殷惠君.同济大学 2006
硕士论文
[1]北京某5000m3LNG储罐安全性分析研究[D]. 王亚莉.北方工业大学 2015
[2]LNG储罐泄漏蒸气扩散模拟研究[D]. 胡圣超.华中科技大学 2014
[3]LNG液化烃罐区燃爆风险评价及对策研究[D]. 孙晓平.中国石油大学（华东） 2013
[4]大型LNG储罐漏热分析及模拟研究[D]. 朱学熹.西南石油大学 2012
[5]LNG储罐分层与翻滚的数值模拟[D]. 候金伟.哈尔滨工业大学 2009
[6]大型LNG储罐气相空间模拟研究[D]. 黄莉.西南石油大学 2006
[7]基于FLUENT软件的建筑物风场数值模拟[D]. 黄滢.华中科技大学 2005
本文编号：3094191
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