天然气井站放空火炬雷击原因分析和探讨

为了天然气开采的安全,一般在井站都安有一座放空火炬,由于这些火炬安装的地理位置比较高,又没有具体的防雷安装措施,所以防空火距近几年发生雷击事故很多.本文针对天然气井站安装的放空火炬发生雷击原因进行分析,并提出几点防雷安装规范要求及建议.     

用模拟分析方法进行海上平台冷放空设计

目前的冷放空主要通过规范推荐值和设计人员的经验进行设计,海上平台精细化设计和平台安全的需要,给冷放空设计提出了更高的要求。随着计算机和数值模拟技术的发展,很有必要利用模拟分析方法进行海上平台冷放空设计。以某平台为例,介绍了用FLUENT和FLARESIM软件进行海上平台冷放空设计的方法,综合分析了噪音、意外点燃热辐射及有害气体扩散的影响。     

石化企业高架火炬安全距离确定方法的比较研究

在阐述石化企业高架火炬安全距离确定基本思路的基础上,分析了国内外常见高架火炬安全距离不同计算方法的差异,指出了各自的局限性和不足之处,结合工程实例比较了不同计算方法对高架火炬安全距离确定的影响.分析表明,对于石化企业高架火炬安全距离的确定,所有方法计算的结果均比工程实际值大(偏保守).其中,GPSA方法计算得到的结果与实际数值较为符合,API法、Kent法和Tan法次之,O&S 方法计算的结果比实际数值大最多(最为保守).     

炼油火炬系统水封罐设计压力研究

水封罐作为炼油火炬系统防止回火爆炸的重要安全设施,其设计应能保证在发生回火爆炸事故时不被破坏。采用数值模拟技术,利用FLACS工具,建立水封罐三维模型,模拟计算水封罐内的典型气体爆炸,据此提出水封罐的设计压力。结果表明:烃类气体(如甲烷、丙烷)在水封罐密闭空间内发生爆炸产生的压力为气体初始压力(绝压)的7~8倍,氢气爆炸产生的压力为气体初始压力(绝压)的10~12倍。对于炼油火炬系统,建议富氢气体排放系统的水封罐设计压力不低于1.0MPa(绝压),一般烃类火炬气排放系统的水封罐设计压力不低于0.7MPa(绝压)。     

放空管设计对超临界CO2管道放空影响研究

与天然气管道相比,超临界CO2管道放空时的降压可能导致管道内的低温,甚至形成干冰对管道及设备造成损伤,危害管道安全。针对超 临界CO2放空过程可能出现的潜在风险,建立了超临界CO2管道放空计算模型,借助OLGA软件对超临界CO2管道放空进行了稳态和动态模拟,并研 究放空管设计对管道放空的热力水力影响。研究表明:超临界CO2管道放空时管道沿线上各点之间的压力、温度变化差异不大;CO2首先由超临 界相变为气相,然后沿着气液相平衡线或气固相平衡线进行,管内温度降到一定值后逐步回升至管道埋地温度;放空管的直径对超临界CO2管道 放空过程的总时间、放空速率、最大温降以及是否生成干冰有直接影响;放空管高度对放空过程管内参数变化几乎无影响。     

封闭式地面火炬爆炸事故后果模拟研究

运用FLACS软件对某石化企业封闭式地面火炬进行三维建模,并对封闭式地面火炬不同排放气发生爆炸时爆炸超压随时间的变化规律进行模拟分析。研究结果表明,当封闭式地面火炬排放气为烃类气体时,发生爆炸所造成的爆炸冲击波只在排气筒内;当封闭式地面火炬排放气为H2时,发生爆炸所造成的爆炸冲击波影响范围较大,且在局部区域爆炸超压值较高。FLACS模拟计算方法可用于优化封闭式地面火炬安全设计,并能为确定封闭式地面火炬安全距离提供技术支撑。     

面源模式数值模拟计算分析

系统地介绍了面源模式计算方法.为了提高面源模式计算的准确性,提出了面源反扩散参数的概念.采用数值模拟计算的方法,对面源模式做了实际计算,并将其计算结果与虚点源后置法做了分析和比较.给出了采用虚点源后置法对面源内部和近源处计算结果的修正方法.并对虚点源后置法横风方向计算结果进行了修正.在计算过程中,令面源(y方向)内部所有计算点的浓度与中心点浓度相同,在面源两边0.45 L范围以外取实际浓度值.     

火炬燃烧器蒸汽引射结构优化研究

高压蒸汽携带空气的能力对火炬燃烧器的无烟高效燃烧至关重要。对火炬燃烧器蒸汽引射结构进行建模,采用CFD(Computational Fluid Dynamics)数值计算方法对引射结构的喷嘴与引射管间距、混合室直径、吸入室长度、混合室直径和混合室长度等参数进行仿真优化,得出最优引射系数为16.48,能够有效提升火炬燃烧器无烟燃烧能力。同时搭建激光相位-多普勒粒子分析装置,采用压缩空气对引射结构的流场进行实验测试。实验结果与CFD仿真结果吻合良好,证明了CFD模型与优化结果的准确性。     

Matlab在危险气体扩散模拟分析中的应用

利用Matlab程序,并选取适当的气体扩散模型,对危险气体的扩散进行模拟和分析,不仅可以快速精确完成复杂的计算和分析, 输出对应数据图形,使得安全工作者直观和便捷地熟悉事故情况,及时作出决策,采取应急方案.通过对危险气体泄漏后的浓度计算和浓度等高线模拟等,迅速地判断事故周边区域的安全状态,等浓度曲线反映出了影响气体扩散浓度与大气稳定度和风速的关系.     

基于PHAST软件的站场冷放空燃爆事故模拟分析

为提高天然气长输管道阀室冷放空作业的安全性,针对冷放空作业中的意外闪燃、爆燃事故现象,基于UDM模型并运用PHAST计算机软件,先模拟了泄放气体发生闪燃事故的影响域,分析冷放空气体闪燃范围随风速、大气稳定度、放空压力及放空速率4种影响因素而变化的趋势;后又讨论了放空速率对爆燃超压伤害范围的影响。结果表明:闪燃范围随风速、大气稳定度、放空压力及放空速率增加而递增,后两者对其影响较大,应重点关注并控制;在模拟工况下,最远轻伤距离达60 m,因此在实际工程中,控制放空速率对减轻意外燃爆事故的后果极为重要,应注重对放空作业参数的调整。     

基于SAFETI软件的天然气储配厂罐区定量风险分析

为了评估城市燃气设施的风险、提高周边居民区的安全水平、保障城市燃气的正常安全生产,通过DNV公司的SAFETI软件对于某储配厂的天然气罐区进行了泄漏后果的模拟和定量风险分析,得出了罐区天然气泄漏产生的爆炸和火灾的事故后果,及该储配厂的个人风险和社会风险水平。提出了防止和减轻事故危害的措施,并为储配厂的风险防控和应急准备提供了科学依据。结果表明即使城市燃气设施建设运营符合国家的各项标准,在发生大孔泄漏时依然可能对周边环境造成影响。     

天然气净化厂安全管理能力的模糊综合评价

本文通过对天然气净化厂员工问卷调查,结合安全评价指标体系建立的原则及安全管理专家的意见,建立了天然气净化厂安全管理评价指标体系。利用层次分析法得出各指标的权重值,通过构建模糊综合评价数学模型建立了评判矩阵,根据最大隶属原则得出该天然气净化厂的安全管理能力等级。本次评价对于增强天然气净化厂的安全管理能力具有一定的指导作用。     

某天然气净化厂污水处理装置改造可行性研究

通过多次的现场调研、收集资料和水质监测,分析了引进天然气净化厂生产的产污环节,现有的污水处理装置的有关设计图纸及污水处理的运行情况.在此基础上,采用理论分析与实际问题相结合的方式,针对现有污水处理过程中的不足,提出了该厂的污水处置适应性改造的可行性研究.     

城市天然气管道泄漏的危害分析

城市天然气系统的管道化很大程度上便利了人们的生活,但与此同时管道泄漏也造成灾难性后果.采用高斯烟团扩散模型,对天然气管道瞬间泄漏的扩散行为进行模拟,计算出天然气管道泄漏后的最大危害距离,其结果可以为应急救援提供决策支持.     

基于ArcGIS Engine设计天然气管道泄漏事故后果评估系统

城市天然气管道是城市不可缺少的基础设施之一,为有效遏制天然气管道事故造成的重大灾害,需加强对应急救援系统的研究。选取高斯模型分析泄漏的天然气的扩散过程,并划分事故后果评估区域。利用ArcGIS Engine平台,设计并建立一个城市天然气管道泄漏事故的应急救援系统。利用该系统可模拟天然气管道泄漏后可能发生的气体扩散、火灾、爆炸等事故后果,通过天然气理化参数、天然气泄漏的初始状态和周围环境的气象条件,以可视化方式直观显示不同等级的事故后果评估缓冲区。     

天然气储气罐破坏效应分析

针对城市天然气储气罐的不断兴建与发展趋势的大型化,对于已建和待建储罐区对周围环境的潜在安全性问题,指出运用破坏伤害范围评价法可直观地预测破坏效应。通过对储罐爆炸释放能量的估算,采用模拟比法结合TNT爆炸试验数据计算出距离储气罐不同距离处爆破冲击波超压值,运用超压准则模拟预测出不同规格、储压下储罐爆破破坏伤害严重程度及危及半径范围;采用世界银行推荐的危害关系式,结合伤害破坏等级分析天然气爆炸破坏效应并与爆破效应比较。5000m3储气罐、储压1.20MPa下,储罐爆破和天然气爆炸危及距离分别可达144.0m和247.7m。依据预测结果,可将罐区周围划分不同区域,为实际工程中罐区选址、建设、安全距离确定及安全预案制定提供参考。     

高含硫气井周边居民疏散安全分析方法

高含硫气井周边居民疏散安全问题是石油天然气行业面临的主要公共安全问题。笔者提出了一套周边居民疏散安全分析方法:以井喷形成的1000ppm硫化氢烟羽的最大覆盖范围作为最小疏散范围,通过泄漏扩散模拟和人员疏散模拟技术预测基于该最小疏散范围的可用安全疏散时间(ASET)和必需安全疏散时间(RSET),通过对比分析ASET和RSET便可以评估周边居民在井喷情况下的疏散安全水平,进而提出针对性的对策措施。最后,通过一个实例验证该方法的可行性。     

天然气输送管道泄漏事故危害定量分析

针对某天然气工程中高压输送管道可能发生的天然气泄漏的爆炸危险性进行分析.利用质量流速模型计算出泄漏流量.根据泄漏流量和天然气的燃烧下限浓度,通过高斯扩散模式定量计算在大气为中性,风速为5 m/s,且位于市区的条件下,天然气在大气中的轴向、径向和切向的扩散距离,从而计算该天然气-空气混合云团的体积.对该体积预混云团的爆炸危害进行评估,计算形成蒸气云爆炸的参数,并应用Mat lab软件计算出该管道泄漏引起蒸气云爆炸事故的个人风险曲线,其结果可为新管线的规划、建设及现有管线的调整提供决策依据.     

城市天然气管网预警系统的研究与实现

随着城市天然气管网密度加大,由于天然气管理手段滞后导致的天然气泄漏事故急剧增加。基于GIS技术并结合燃气管网定量风险分析(QRA)模型,提出利用定量风险分析模型实现管网风险预警的方法。结合C#+ArcEngine编程技术,开发城市天然气管网预警系统,实现管网失效率分析、燃气事故扩散模拟、火灾及爆炸模拟、个人风险等值线绘制、社会风险分析等功能,能够进行区域性事故后果预测、个人风险和社会风险计算、安全性评价及应急预案编制等项工作。