深部储层中CO2沿断层泄漏量的影响因素

CGS（CO₂地质储存）是CO₂减排的重要手段之一,天然裂隙的存在则是CGS的潜在风险.CO₂地质储存过程中储层上覆盖层及其浅部含水层是防止CO₂泄漏的天然屏障,为了探究深部咸水层中CO₂沿断层的泄漏过程并获得断层渗透率及储层中超临界CO₂流体初始条件（初始饱和度、初始泄漏压力）对CO₂沿断层泄漏速率和泄漏量的影响程度,依据鄂尔多斯CO₂灌注工程示范区资料,使用多相、多组分溶质运移数值模拟软件TOUGH2建立了2D概念模型.结果表明,深部咸水层中的CO₂在压力差和浓度差的作用下沿断层发生泄漏,到达浅部含水层后开始发生侧向运移,100 a内运移了约200 m的水平距离;由于浮力的作用,CO₂集中在含水层顶板处,有效地防止了CO₂向外泄漏.影响因素分析表明,100 a内断层渗透性能为低渗、中渗和高渗条件时,CO₂累积泄漏量分别为0、1 050和3 000 t;CO₂初始饱和度分别为0.20、0.50和0.99时,CO₂累积泄漏量分别为550、1 050和1 650 t;初始泄漏压力分别为17.3、17.6和18.1 MPa时,CO₂累积泄漏量则分别为900、1 050和1 400 t.除此之外,断层渗透性、CO₂初始气体饱和度和初始泄漏压力对CO₂泄漏的影响还体现在泄漏发生时间和平均泄漏速率上.研究显示,各因素对CO₂沿断层泄漏过程的影响程度表现为断层渗透性能> CO₂初始饱和度> CO₂初始泄漏压力.      

液氨泄漏事故的后果模拟与风险评估

液氨属于低沸点化学物质,为了储存和运输方便通常以高压、低温储存于高压设备中,当设备失效时,液氨有毒有害物质将会泄漏至大气中,导致人员中毒和环境污染。利用挪威船级社(DNV)的PHAST软件对某化工厂某区域内所有设备和管线在各种场景下液氨发生泄漏事故的后果进行了模拟,并对典型场景下液氨泄漏事故的致死率、扩散浓度范围进行了分析。通过PHAST软件将各种场景下的液氨泄漏事故后果与其对应的事故发生频率综合之后,得出了该化工厂发生液氨泄漏事故的社会风险曲线和个人风险等值线,可直观地看出该化工厂对周围人口和环境造成的影响,并可定量得出对周边环境的具体个人风险值。该研究对企业的安全生产和事故条件下的应急救援具有指导意义,其定量风险评估结果将是解决事故和处理污染危害的重要依据。     

外浮顶原油储罐VOCs泄漏损耗及排放量核算

介绍了国内外浮顶原油储罐VOCs泄漏损耗形式。结合美国环保署(EPA)发布的AP-42中第7章储罐的VOCs相关排放公式,建立了外浮顶原油储罐VOCs排放量核算的方法,并对核算方法的应用进行了举例分析,有助于掌握现阶段原油外浮顶储罐的泄漏损耗量,为推进企业绿色低碳发展,控制原油储罐VOCs总量排放提供参考。     

基于ASPEN的酸性水泄漏应急处置装置设计与优化

针对厂区的含硫化氢酸性水泄漏设计了一套应急处置装置,以氢氧化钠溶液为吸收剂,采用Aspen Plus标准大型通用流程模拟软件对受限空间内硫化氢洗消装置的洗消过程进行模拟,分别考察液气比、操作气速、硫化氢进口浓度、洗消液浓度、填料比表面积等因素对硫化氢脱除效率的影响。结果表明:综合考虑洗消效果、功率消耗等,所设计的硫化氢洗消装置液气比宜选择为6~7L/m3、进气量为300Nm3、硫化氢入口浓度不大于2 000ppm、洗消液质量分数不大于4%、填料比表面积在350m2/m3以上,在此优化条件下,硫化氢的出口浓度可降低到满足30ppm的应急排放标准要求。该研究可为酸性水泄漏应急处置装置的设计与优化提供技术支持。     

LNG储罐安全阀泄漏分析与故障排查

针对16×10~4m~3LNG储罐安全阀泄漏问题,从阀门结构角度对泄漏原因进行了详细的分析,认为主要有三种可能:(1)导阀失效;(2)上阀腔漏气;(3)阀座密封不严。根据分析结论,提出了故障排查的方法以及操作步骤;结合阀门解体检查情况,建立了阀门失效的故障树,从投产、阀门运行维护角度提出了相关建议。     

双层内衬改造技术在埋地油罐中的应用研究

介绍了共结构双层内衬改造技术,其结构共由5层组成,分别为基础层(防腐层和加强密封层组成)、中空监测层、内衬加强层、防油防腐层和导静电层;采用该技术可对加油站埋地单层钢制油罐进行双层改造,经过罐内清洗、喷砂除锈、基础层施工、中空监测层施工、内衬加强层施工、防油防腐层施工、导静电层施工和整个系统气密性的保压检测,完成双层内衬油罐的现场改造;采用GB30040规定的Ⅰ级真空泄漏监测方法,可以在油品泄漏前报警,实现埋地油罐整体安全水平的提升,具有重要的现实意义。     

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。     

带缝金属腔体内包含非线性组件的耦合效应分析

目的对带缝金属腔体内连接非线性组件的系统级耦合效应进行分析。方法在外界电磁激励源的作用下,采用全波混合算法解决腔体内部场强分布问题,并利用高阶FDTD方法求解线缆上的感应电压和电流,得到流入非线性组件的信号,然后建立非线性组件的频域黑箱模型,结合S-参数,得到非线性组件端口的功率响应,最后通过仿真实验验证方法的有效性。结果通过系统耦合效应分析建模,建立仿真模型,得到了非线性组件的响应曲线。结论该系统级的耦合效应分析方法可以分析得到非线性组件作为二端口或多端口时的输出功率响应,对系统级的耦合研究具有重要意义。     

高某气井加重杆屈曲失稳分析

目的分析某气井开展节流器投放作业时被高压天然气顶飞的加重杆的失效原因。方法采用外观检查、宏观分析、无损检测、螺纹检测、金相分析和受力计算等检测或分析方法进行了失效原因分析。结果加重杆本体金相组织无异常,但螺纹的螺距和齿宽均变窄,齿高变高,变形严重,其组织均有变形流线。通过应力计算和分析表明,失效的加重杆受到轴向压应力远大于杆体失稳的临界力。结论失效的主要原因是气井注醇作业未将井筒疏通,导致其下部井筒内压力过大,加重杆受到向上冲力和防喷器阻力叠加的轴向压应力超过了其杆体失稳的临界力,从而导致其严重变短变粗而屈曲失稳。同时加重杆受到的向上冲力也超过了防喷器阻力,因而冲破了防喷器的阻碍而飞出井口。     

液化烃球罐泄漏温度场及材料适应性研究

针对高压储存的液化烃一旦发生泄漏,会迅速气化并吸热,使得球罐温度降低,严重时温度可能低于标准中允许的球罐材质最低适应温度的问题,建立球罐三维物理模型,基于CFD模拟的方法,采用雷诺时均的Navier-Stokes方程和k-ε湍流模型,分析球罐管线发生泄漏时球罐本体及周围环境的温度分布情况,探讨了不同泄漏孔径对球罐温度的影响。研究结果表明球罐发生泄漏时,球罐外部温度会明显降低,由于保温层的存在,球罐本体温度降幅不大。但在泄漏孔附近会形成较小的低温区,超过了16MnR材质的低温承受能力,存在较大的风险。