基于FTF方法的高压输气管道可靠性研究及事故分析

发布时间：2017-12-22 07:08

  本文关键词：基于FTF方法的高压输气管道可靠性研究及事故分析　出处：《昆明理工大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 高压输气管道 FTF分析 泄漏 扩散 CFD数值模拟

【摘要】：随着我国天然气行业的飞速发展,高压输气管道在我国已实现“西气东输、北气南下、海气登陆、就近供应”的发展结构。由于天然气是一种易燃、易爆、有毒及强腐蚀性的气体,因此使得天然气压力管道工程变成了高危行业,一旦管道发生泄漏,将会引起不同程度和类型的事故。这些事故不仅威胁人们的生命安全,污染自然环境,也会带来严重的经济损失,影响社会的和谐发展。基于以上原因对在役的天然气高压输送管道进行可靠性研究及事故分析具有一定的意义。本文首先结合工程实际对该高压输气管道的危险因素进行了辨识,为可靠性研究提供依据。然后建立了基于模糊灰色关联FTA和模糊FMECA风险决策模型的FTF分析方法,并将该方法运用于在役高压管道的可靠性研究中,研究表明:恶意破坏、安全设备故障及自然灾害对管道泄漏影响最大,该管道整体的可靠度约为91.42%,通过评判模型综合评价得出管道系统的安全等级B0=3.336,在CA研究中得出:地震引发的管道泄漏事故后果严重程度最高。其次,运用CFD数值模拟分析了泄漏孔径尺寸、风速对天然气扩散的影响,分析得出:在输送压力、管径和泄漏时间相同的前提下,随着泄漏孔径的增加,天然气的扩散危险区域和喷射高度也随之增加;风速越大,天然气随风向偏移的角度越大且浓度扩散范围呈现出先增大后减小的趋势;在旋涡运动状态下,高风速并没有加快天然气的稀释作用,相反地使天然气在下风向处不断旋转聚集,扩散区域和浓度都不断增加。最后,选用thornton喷射火模型、火球火灾模型以及TNT当量模型对本文研究对象泄漏后将引发的三种不同灾害进行了实例计算,经分析得出:三种灾害的危害范围都随着距事故点距离的增加而逐渐降低,最后趋于平稳。对死亡半径进行比较发现:火球火灾最大,喷射火火灾其次,蒸气云爆炸事故最小。研究及分析结果为工程项目安全措施的提出、管理手段的选取以及应急救援预案的编制提供了合理的依据。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE973;TE88

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