复杂地形高含硫天然气风洞扩散实验及安全防护距离
发布时间：2021-07-05 16:16
为了探究高含硫天然气在复杂山地条件下的扩散规律、分布特征和外部安全防护距离,建立了泄漏源周边半径3 km范围的山区地形模型,分别测试了8个典型风向、3个来流风速共24种工况下的气体浓度,采用基于风险的方法研究了各类防护目标的安全防护距离。研究结果表明:①高含硫天然气的扩散过程可归纳为"顺坡扩散"和"切坡扩散"两种模式,风速、风向、地形及其相互作用是影响扩散过程和危害范围的重要因素,扩散过程表现出非均匀、非定常特征,并且分布各异;②复杂地形影响下的危险区域会沿多个方向扩展,并且形状很不规则,Ⅲ～Ⅱ级危险区域的最大影响距离是东北方向1 500 m,Ⅰ级危险区域的最大影响距离是东北方向1 200 m;③与平坦地形显著不同的是,复杂地形下的风向对扩散危害范围有显著影响,风速为1 m/s、2 m/s和4 m/s时,W风向最大浓度分别是N风向最大浓度的18.2倍、26.8倍和22.9倍;④在地形和风向共同作用下,不同防护目标在不同方向的安全防护距离为60.5～727.8 m,同一类防护目标在不同方向的安全距离相差约2倍。结论认为,采用风洞实验与定量风险评估相结合的方法,可以全面、有效地研究高含硫天...
【文章来源】：天然气工业. 2020,40(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
风洞实验室外观照片
浓度测量使用Eranntex MS 600光离子气体检测仪，仪器量程0～2 000 cm3/m3（体积浓度），精度1cm3/m3。使用时，将光离子气体监测仪固定在坐标架上，信号经20 m USB延长线连接到计算机，编写专用串口通讯程序，应答式获得浓度数据（图2）。由于本次实验模拟的区域地形复杂，高差较大，不便于坐标架的自动移动。因此通过人工监视、手动控制坐标架的方式进行浓度采样。采样时，将光离子气体监测系统的采样头通过坐标架移动到布点位置，监测仪自动利用内置气泵抽取样品并分析。采样程序会自动记录相应测点的浓度。采用佳能XA50数码摄录像机放大图像并实时跟踪，监测仪数据显示于计算机显示屏上，直接读取分析仪表盘读数。
根据站场地形及厂区建筑物布局，为了保证较高的地表粗糙和地表湍流度，对厂区附近区域地形按20 m等高线进行建模。站区建筑基本都低于10 m，相对地形来说可忽略，因此不再进行建筑物建模。一般来说，风洞模型横截面与实验段截面的阻塞比要保证在5%以下，模拟大气边界层的环境风洞的实验段长度一般不小于20 m，宽度和高度一般不小于2 m。本风洞试验段长27 m、宽4 m、高3 m，可以形成充分发展的湍流边界层。
【参考文献】：
期刊论文
[1]用于LNG泄漏扩散及抑制测试的风洞实验平台构建[J]. 韩辉,朱建鲁,王少炜,李玉星. 实验室科学. 2019(06)
[2]内浮顶罐组油气泄漏扩散叠加效应的数值模拟与风洞实验研究[J]. 黄维秋,方洁,吕成,吕爱华,孙宪航. 化工学报. 2019(11)
[3]基于建筑物布局的H2S气体扩散流场特征分析[J]. 蒋芙蓉,周筱,张伟. 石油与天然气化工. 2019(03)
[4]硫化氢泄漏后果定量分析方法及指标响应规律[J]. 辛保泉,卢卫,张相建,万露. 过程工程学报. 2018(S1)
[5]高含硫气田开发安全防护距离探讨[J]. 翁帮华,饶维,陈辉,郭世月,何敬阳. 天然气工业. 2016(10)
[6]高含硫天然气开发公众安全防护距离标准的分析及建议[J]. 原青民. 天然气工业. 2016(10)
[7]复杂地形条件下含硫天然气开发定量风险评价技术[J]. 翁帮华,张林霞,胥云丽,刘坤,周东,李宇. 天然气工业. 2012(12)
[8]普光气田集输系统安全控制与应急管理[J]. 王寿平,龚金海,刘德绪,王晓霖,王勇. 天然气工业. 2011(09)
[9]井喷H2S扩散环境风险数值模拟与风洞实验验证[J]. 张林霞,王勇,杨琴,唐伟,银小兵. 石油与天然气化工. 2011(01)
[10]复杂山区地形高含硫气井安全防护距离研究[J]. 席学军,董文彤,郭再富. 中国安全科学学报. 2009(12)
本文编号：3266405
【文章来源】：天然气工业. 2020,40(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
风洞实验室外观照片
浓度测量使用Eranntex MS 600光离子气体检测仪，仪器量程0～2 000 cm3/m3（体积浓度），精度1cm3/m3。使用时，将光离子气体监测仪固定在坐标架上，信号经20 m USB延长线连接到计算机，编写专用串口通讯程序，应答式获得浓度数据（图2）。由于本次实验模拟的区域地形复杂，高差较大，不便于坐标架的自动移动。因此通过人工监视、手动控制坐标架的方式进行浓度采样。采样时，将光离子气体监测系统的采样头通过坐标架移动到布点位置，监测仪自动利用内置气泵抽取样品并分析。采样程序会自动记录相应测点的浓度。采用佳能XA50数码摄录像机放大图像并实时跟踪，监测仪数据显示于计算机显示屏上，直接读取分析仪表盘读数。
根据站场地形及厂区建筑物布局，为了保证较高的地表粗糙和地表湍流度，对厂区附近区域地形按20 m等高线进行建模。站区建筑基本都低于10 m，相对地形来说可忽略，因此不再进行建筑物建模。一般来说，风洞模型横截面与实验段截面的阻塞比要保证在5%以下，模拟大气边界层的环境风洞的实验段长度一般不小于20 m，宽度和高度一般不小于2 m。本风洞试验段长27 m、宽4 m、高3 m，可以形成充分发展的湍流边界层。
【参考文献】：
期刊论文
[1]用于LNG泄漏扩散及抑制测试的风洞实验平台构建[J]. 韩辉,朱建鲁,王少炜,李玉星. 实验室科学. 2019(06)
[2]内浮顶罐组油气泄漏扩散叠加效应的数值模拟与风洞实验研究[J]. 黄维秋,方洁,吕成,吕爱华,孙宪航. 化工学报. 2019(11)
[3]基于建筑物布局的H2S气体扩散流场特征分析[J]. 蒋芙蓉,周筱,张伟. 石油与天然气化工. 2019(03)
[4]硫化氢泄漏后果定量分析方法及指标响应规律[J]. 辛保泉,卢卫,张相建,万露. 过程工程学报. 2018(S1)
[5]高含硫气田开发安全防护距离探讨[J]. 翁帮华,饶维,陈辉,郭世月,何敬阳. 天然气工业. 2016(10)
[6]高含硫天然气开发公众安全防护距离标准的分析及建议[J]. 原青民. 天然气工业. 2016(10)
[7]复杂地形条件下含硫天然气开发定量风险评价技术[J]. 翁帮华,张林霞,胥云丽,刘坤,周东,李宇. 天然气工业. 2012(12)
[8]普光气田集输系统安全控制与应急管理[J]. 王寿平,龚金海,刘德绪,王晓霖,王勇. 天然气工业. 2011(09)
[9]井喷H2S扩散环境风险数值模拟与风洞实验验证[J]. 张林霞,王勇,杨琴,唐伟,银小兵. 石油与天然气化工. 2011(01)
[10]复杂山区地形高含硫气井安全防护距离研究[J]. 席学军,董文彤,郭再富. 中国安全科学学报. 2009(12)
本文编号：3266405
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