水上LNG加注站外部安全距离确定方法研究

为了确定水上LNG加注站与周边建(构)筑物的外部安全距离,对LNG储罐泄漏后果进行数值模拟计算。利用FLACS软件,计算不同泄漏场景LNG气云扩散影响范围,采用自主研发的LNG火灾计算工具LNGFHR计算LNG储罐池火热辐射强度的影响范围。结果表明:LNG泄漏时间、泄漏量、风速、风向和大气稳定度等均会对LNG气云的扩散距离和LNG池火热辐射范围产生影响;根据计算结果,确定水上LNG加注站与重要公共建筑物、铁路、大桥、码头等的外部安全距离为150 m,与民用建筑物的外部安全距离为100~108 m,与生产厂房、库房和甲、乙、丙类液体储罐的外部安全距离为105~110 m。     

典型LNG加气站泄漏扩散模拟分析

采用CFD技术对LNG加气站加液区、卸车区及储罐区等3处典型部位开展了LNG泄漏扩散模拟,结果表明:从泄漏后果来看,LNG加气站中卸车区泄漏后果最严重,从泄漏风险的角度来看,储罐区的风险最大;最后针对3处泄漏场景给出了建议.     

基于VOF模型的偏二甲肼泄漏液池扩展过程的数值模拟

偏二甲肼泄漏后沿存储容器外壁面扩展以及在地面上形成液池的大小、形状和位置是对其进行危害性评估的前提条件。针对偏二甲肼容器可能发生的泄漏位置,采用VOF模型对偏二甲肼泄漏状况进行了数值模拟,得到了不同时刻偏二甲肼沿存储容器外壁面扩展以及在地面上形成液池的分布情况,分析了偏二甲肼泄漏速度对外壁液体及液池扩展的影响。结果表明:偏二甲肼泄漏时在存储容器外壁面上以细长且垂直向下的方式扩展;偏二甲肼以45.8cm3/s的速度泄漏4s,泄漏液在地面上形成面积约为220cm2的半圆形液池;偏二甲肼泄漏速度越大,泄漏过程中产生的液滴越少;当偏二甲肼泄漏速度加倍时,偏二甲肼泄漏后在地面上形成的液池面积增长了近4倍。     

液体泄漏形成液池扩展面积的计算方法综述

液体发生泄漏,有可能会在固体或液体表面形成液池,对于易燃液体,当遇到点火源极有可能发生池火灾。本文通过对液体泄漏形成液池扩展机理的阐述,讨论了液池扩展面积的影响因素,并对比分析了液池扩展面积的3种计算方法,结果表明采用经验推导法计算液池扩展面积更具有实用性。该研究可为危险化学品火灾爆炸事故的预防预测提供理论依据。     

大型LNG混凝土储罐泄漏后温度场研究

在分析LNG的发展形势和研究LNG储罐泄漏的必要性的基础上,基于热学理论和大型有限元软件Ansys,探讨了LNG混凝土储罐模型中所采用的热学的传导、对流和辐射三大边界条件,建立了有限元数值模型,并对大型LNG混凝土储罐在各种泄漏情况下的温度场分布进行了有限元数值模拟与计算。结果表明:LNG混凝土储罐温度由内而外呈线性逐渐升高,并无突变;在Ansys模型里施加传导、对流和辐射边界条件后,储罐外壁的温度和环境温度基本一致,桩台底板中心区的温度比环境温度低,这些都与实际情况相符,从而验证了采用大型通用有限元软件Ansys进行LNG混凝土储罐热分析结果的有效性,对后续储罐结构在泄漏工况下的力学分析及抵御LNG泄漏造成的安全事故具有重要意义。     

LNG泄漏扩散与抑制技术研究

分析了液化天然气(LNG)泄漏的危害、扩散过程及影响因素,总结了国内外相关LNG标准中涉及的泄漏扩散抑制技术及针对LNG泄漏扩散开展的抑制实验研究,分析了强制水幕、防护堤设置和高倍数泡沫等抑制技术的优缺点,为有效控制LNG泄漏扩散提供参考和指导.     

液化天然气接收站的安全设计

结合LNG接收站工程设计实践,介绍了LNG接收站的工程组成和工艺流程,并对LNG接收站进行了危险辨识及风险分析。基于LNG的低温、易挥发、易扩散和易燃的特性,介绍了LNG接收站的预防泄漏、平面布置、超压保护、紧急停车、泄漏控制与探测、火灾探测与保护系统的设计原则及方法,根据蒸气云爆炸超压的后果计算,对接收站内建筑物的抗爆设计提出了要求。     

城市人口密集区加油站池火灾热辐射后果的模拟研究

城市人口密集区加油站一旦发生油品泄漏,若遇到点火源将引发池火灾,火灾热辐射对液池周围人员和设备设施的安全将造成严重危害。根据城市人口密集区加油站的实际运营状态,将定性分析和定量模拟相结合,识别出存在泄漏风险的直接作业环节,并建立加油站卸车点泄漏和加油点泄漏两种事故场景下的池火灾事故热辐射后果计算模型,模拟计算加油站设备设施泄漏引发池火灾事故热辐射的影响范围,并与国家标准规范要求的安全间距进行对比分析,以期为城市人口密集区加油站风险管控和安全管理提供参考依据。     

LNG储罐泄漏的三角模糊事故树定量分析研究

为对LNG储罐泄漏风险进行系统全面的定量分析,将事故树和模糊集理论相结合,构建了LNG储罐泄漏的三角模糊事故树.基于已有概率统计数据和专家评价,采用3σ 表征法获得LNG储罐泄漏基本事件的三角模糊概率,依据模糊逻辑法则计算LNG储罐泄漏和中间事件的三角模糊概率,引入中值法求解各风险因素的模糊重要度,并进行聚类分级分析.计算结果表明,35个基本事件对LNG储罐泄漏事件的影响可划分为3个区间,处于第一区间的法兰垫片变形、填料未正确安装、操作不当等事件是导致LNG储罐泄漏的核心因素.最后,综合考虑LNG储罐泄漏定性定量分析结果,提出保障LNG储罐安全平稳运行的建议措施.     

液化天然气装卸泄漏扩散模拟研究

针对目前国内LNG槽车装卸采用万向旋转接卸臂+法兰盘接头进行LNG装卸作业,可能出现泄漏的位置为法兰盘接头和万向旋转接头情况,利用有限元仿真软件对LNG装卸时万向旋转接头密封完全失效进行模拟,计算得到泄漏量为1.507 t/h;并针对某接收站采用PHAST软件模拟计算法兰接头全脱、局部破裂及万向旋转接头密封意外失效工况下,LNG泄漏扩散情况,分析得到泄漏孔径、泄漏时间、天气条件对于形成可燃气云尺寸及扩散范围的影响情况,法兰接头完全脱开时泄漏形成气云的最大距离和最大面积为万向旋转接头密封失效泄漏时的12倍和1 000倍。LNG槽车装卸采用法兰盘接头,LNG泄漏可燃气云覆盖面积大,存在巨大爆炸风险,应开展LNG低温干式接头研究,避免LNG装卸接头泄漏爆炸事故发生。     

LNG气化站泄漏动态风险概率评估方法及应用

为了对液化天然气(LNG)气化站全作业周期内天然气泄漏的动态风险概率进行评估,基于贝叶斯网络及模糊集理论,提出了LNG气化站全作业周期内天然气泄漏的动态风险概率评估方法,并结合实际案例进行了分析,得到了某气化站天然气泄漏的动态概率变化情况。结果表明,在无人为干预的情况下,气化站在运行过程中LNG泄漏的概率处于中等和偏低之间,应急阶段LNG泄漏的概率较大,储存阶段LNG泄漏的概率较小;通过贝叶斯网络的逆向推理功能,闪蒸气加热器质量、储罐质量、其他气化设备质量、储罐区管线质量、闪蒸气输送管线质量是导致应急阶段天然气泄漏的主要因素。该方法可以克服传统静态分析方法的不足,预测LNG气化站全作业周期内天然气泄漏风险概率的动态演化过程。可为LNG气化站的风险控制和安全管理提供技术参考。     

大型LNG储罐泄漏事故后果评估

对LNG储罐泄漏事故进行危险分析,选用PHAST软件计算模型,针对LNG储罐不同事故类型选取最大设想事故进行假设模拟,确定了不同条件下LNG储罐泄漏事故的安全距离;对结果进行分析,得出的结论对LNG储罐的安全管理和事故预防提供了一定的参考。     

球阀注脂嘴泄漏分析及处置方法探讨

对典型球阀阀座密封系统结构风险进行了研究,对注脂嘴的结构和失效原因进行分析,指出球阀注脂嘴失效泄漏时不能直接带压更换,给出了注脂嘴泄漏可选择注润滑脂或清洗液、采用专用泄压工具更换注脂嘴、采用专用带压更换工具进行在线更换注脂嘴3种处置方法,这些方法可为球阀注脂嘴泄漏抢修决策方案提供参考。     

LNG接收站管道泄漏修复方案比选

山东LNG接收站在投产前夕发生LNG管道泄漏,针对管线泄漏制定了四套方案,并从作业安全性、修复质量、修复速度等多个方面进行方案比选,最终选择了在泄漏部位增加1吋法兰短管,焊接完成后法兰封堵的方案进行泄漏处理,顺利完成修复并按时投产,效果良好.     

低温干式接头密封失效泄漏扩散数值模拟

针对低温干式接头密封失效造成甲烷泄漏的情况,采用CFD软件FLACS对LNG气化后的泄漏扩散过程进行数值模拟,对甲烷扩散过程的浓度分布及云团扩散速度进行研究,并分析了泄漏过程中可燃气体云团量的变化情况。结果表明:LNG泄漏后迅速气化扩散,40 s后各监测浓度维持稳定;最远扩散距离约40 m,气体扩散总范围最长直径约70 m,扩散最高处大约1.5 m; 120 s内LNG泄漏量为30 kg,气化后天然气体积为42.3 m~3,可燃气体云团量为140 m~3;LNG泄漏吸收空气中的热量,在地面形成流动层,贴近地面浓度高,远离地面浓度低,随着高度上升气体的可燃爆炸危险区域逐步缩小。     

危险品罐区突发性泄漏事故实时环境风险模拟分析

分析了危险品罐区突发性泄漏事故的动态发展过程,并给出了具体的数学描述.将危险物质的最高允许浓度(MAC)、阈限值(TLV)、最小致死浓度(LCL0)以及美国环保局(EPA)工业环境实验室建立的针对生态系统的周围多介质环境目标值AMEGAE引入到环境风险分析中,建立了针对人和生态系统的环境危害程度分级标准.采用基于数学模型的模拟方法,结合苯储罐突发性泄漏事故,对苯泄漏速率、泄漏后在地表形成的液池的池半径和苯的蒸发速率进行了实时描述.采用改进后的重气扩散模型———箱模型(BoxModel)以及将连续泄漏看作连续的瞬时泄漏,模拟计算了地面附近苯蒸气浓度随时间和空间的分布,并根据文中建立的环境危害程度分级标准,对苯泄漏事故造成的实时动态环境危害进行了分析.     

夏冬季场景下环氧乙烷储罐泄漏事故后果模拟

环氧乙烷储罐泄漏扩散后可能会发生中毒、池火灾和蒸汽云爆炸等事故。夏季和冬季的环境因素(温度、风速、风向、湿度)不同,环氧乙烷储罐泄漏扩散后所造成的中毒、池火灾和蒸气云爆炸事故的后果也会随季节发生变化,迫切需要对夏、冬季环氧乙烷储罐泄漏事故后果进行研究。利用ALOHA软件对夏季和冬季环氧乙烷储罐泄漏扩散后可能造成的中毒、池火灾和蒸气云爆炸事故后果进行数值模拟,分别得出夏、冬季场景下环氧乙烷储罐不同孔径泄漏后造成的中毒事故毒性危害范围、池火灾事故热辐射危害范围以及蒸气云爆炸事故产生的冲击波超压危害范围,并对各种事故的危害范围进行了对比分析。结果表明：夏季环氧乙烷储罐泄漏所造成的中毒事故毒性危害范围以及蒸气云爆炸事故产生的冲击波超压危害范围均大于冬季环氧乙烷储罐泄漏,但冬季环氧乙烷储罐泄漏所造成的池火灾事故热辐射危害范围大于夏季环氧乙烷储罐泄漏。该研究结果可为夏、冬季环氧乙烷生产储存的安全管理工作提供依据,对环氧乙烷储罐泄漏事故的预防与控制具有现实意义。     

LNG加气站BOG动态模拟研究

LNG加气站在日常存储运营中不可避免地会产生LNG蒸气(BOG),准确分析影响LNG加气站BOG的生成因素,是减少BOG产生以及合理回收BOG的基础条件。根据典型LNG加气站工艺流程,运用HYSYS软件构建LNG加气站BOG动态模型,模拟分析LNG储罐绝热性能、加液回气以及加液频率等对LNG储罐压力和BOG生成的影响。结果表明:储罐绝热效果和加液频率对BOG产生影响最大,加液回气对BOG影响可忽略不计。     

基于Bow-tie模型的LNG泄漏风险分析

针对华北油气分公司十大风险之一"LNG回收作业火灾爆炸风险",以J66P9H回收井场为研究对象,首先采用风险管控措施与行动模型(以下简称Bow-tie),分析液化天然气(LNG)发生泄漏和泄漏引发的严重后果,同时制定预防和控制事故后果的各类安全技术措施,对各类风险进行有效管控;然后结合保护层分析(LOPA)和风险矩阵,对落实管控措施后的剩余风险进行评估,为进一步提高LNG回收现场本质安全程度和安全管理水平提供理论依据和技术借鉴。     

LNG独立C型液货舱绝热形式选型研究

本文对LNG独立C型液货舱的绝热形式进行了分析与论述,比较了不同绝热形式在LNG船舶领域的应用范围与各自特点,并以中海油能源发展有限公司建造的6500HP港作拖轮为例进行了绝热层选型实例分析。最终,本文通过总结给出了独立C型液货舱绝热形式选择的参考原则,为后续独立C型液货舱设计与深入研究提供参考。