基于数值模拟的LNG储罐数字化应急预案研究

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:xsw2233
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液化天然气(LNG)具备储存效率高、热值高、绿色环保等优点,在各国能源体系中备受青睐。作为储存LNG的关键设施,LNG储罐具有事故源复杂、隐蔽、多风险因素强耦合等特点,一旦发生泄漏,极易引起火灾、爆炸等灾难性事故,对周边人员、设备及环境会造成极大威胁。本文以江苏某LNG接收站为研究对象,构建LNG储罐事故场景,利用FLACS软件模拟LNG储罐事故后果;基于模拟结果,编制相应的应急处置方案;研究数字化应急预案开发的总体思路,提出基于数值模拟的LNG储罐数字化应急预案。主要开展的工作如下:(1)调研该LNG接收站地理位置、自然条件、周边环境等基础信息,对LNG储罐的泄漏形式、重气扩散过程以及危险后果进行了分析。利用事件树分析法(ETA)分析了泄漏时间与点火时机对火灾及爆炸事故模式影响。(2)统计与分析了1965~2000年之间的246起LNG接收站与调峰站的历史事故案例,总结LNG储罐事故模式;同时对14起国内外典型的LNG储罐事故案例进行详细描述与统计分析,总结、归纳LNG储罐事故原因,构建事故场景。(3)利用FLACS软件对事故场景进行模拟并分析。结果表明:300s时,形成的液池面积为5170m2,最大宽度为130m;低温危险区域(T≤-20℃)与液池面积呈正相关,最大宽度为134m;泄漏形成的蒸气云团在爆炸极限浓度范围内最远扩散至313m;氧气浓度与蒸气云浓度呈负相关,对人体产生窒息性伤害的最远距离为233m;蒸气云火灾产生热辐射伤害范围(Q>12.5 k W/m2)在垂直高度可达18m,最远影响距离为121m;爆炸产生的超压值最大为12.5k Pa,对生产区附近的人员产生轻微损伤,对建筑物造成部分破坏。(4)系统介绍了数字化应急预案编制涉及的理论与技术体系,总结了数字化预案开发的一般思路。将数值模拟结果作为数字化预案编制的基础依据,结合LNG接收站的实际情况,提出基于数值模拟的LNG储罐数字化应急预案。
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