【摘 要】
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LNG一旦泄漏会迅速闪蒸,形成低温易爆气体并不断扩散,存在被点燃或引爆的风险。针对大型LNG储罐顶部管道等设施的泄漏扩散问题,使用ICEM软件对16×10~4m~3的储罐进行建模并划分网格,用Fluent软件计算稳态情况下的风场分布,选取混合模型计算瞬态情况下LNG的泄漏扩散问题。分析发现稳态情况下,储罐对其周围区域的风场影响较大,在泄漏孔处出现了明显的漩涡和回流等不规则流动;LNG泄漏初期受重力
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LNG一旦泄漏会迅速闪蒸,形成低温易爆气体并不断扩散,存在被点燃或引爆的风险。针对大型LNG储罐顶部管道等设施的泄漏扩散问题,使用ICEM软件对16×10~4m~3的储罐进行建模并划分网格,用Fluent软件计算稳态情况下的风场分布,选取混合模型计算瞬态情况下LNG的泄漏扩散问题。分析发现稳态情况下,储罐对其周围区域的风场影响较大,在泄漏孔处出现了明显的漩涡和回流等不规则流动;LNG泄漏初期受重力影响,蒸气云不断沉降,随着泄漏的持续,蒸气云的密度不断降低,开始出现上浮现象。基于LNG泄漏扩散模拟,研究了风速、风向、泄漏位置、泄漏压力、泄漏孔孔径、障碍物和紧急切断阀门对LNG泄漏扩散的影响。结果表明,高风速能加快的LNG蒸发气在大气中稀释作用,减小其爆炸危险范围,使蒸气云更快达到稳定;逆风风向的爆炸危险范围较大,同时蒸气云与罐壁接触较多,风险较大;储罐顶部的管道对蒸气云扩散有一定的阻碍作用,同时当LNG从水平方向和竖直方向泄漏时,蒸气云距离地面较远,对地面的影响较小;随着泄漏压力的增大,爆炸危险范围也逐渐增大;当泄漏孔孔径从10mm增大到20mm时,爆炸危险范围会增大40多倍,所以泄漏孔孔径应该是最需要注意的影响因素;障碍物的存在会使蒸气云提前开始上浮,1/2LFL蒸气云不会下沉到30m以下;紧急切断阀门会使爆炸危险范围迅速减小,完成应急处理措施80s后不再有爆炸风险。
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