基于FLACS的地下暗厨房燃气爆炸数值模拟

为更好地按抗爆要求设计地下暗厨房,利用FLACS软件建立含地下暗厨房的某民用建筑有限元模型,研究气云尺寸、点火位置、障碍物的形状以及位置和尺寸对燃气爆炸压力的影响,并根据数值模拟结果确定爆炸对暗厨房结构的损伤程度。研究表明:在暗厨房中,随着气云尺寸增大,爆炸对建筑物损坏程度也加大。点火位置在厨房、通风井和客厅时,压力峰值分别为41.9、19.5和3.25 kPa。障碍物的存在会使爆炸产生更大的压力,障碍物截面形状为正方形时的压力峰值远大于圆形和长方形;障碍物越靠近点火位置,压力峰值越大;随着障碍物截面尺寸增加,压力峰值不断升高,电梯区域附近压力峰值上升幅度最大。地下暗厨房燃气爆炸产生的冲击波对地上空间影响大于传统厨房。

基于气体爆炸模拟系统(FLACS)模拟成品油储罐爆炸影响及灭火救援对策

以华中某成品油油库储罐为研究对象,模拟因雷击、静电等原因导致储罐内部着火,运用气体爆炸模拟系统(FLACS)软件分析储罐内部火灾爆炸后储罐的失效状态,指出储罐灭火救援存在的消防应急设备设施老化和故障、消防瞬时水量和灭火剂储备量难以满足灭火需求、消防水补给和事故污水超过油库承载能力以及缺乏新型灭火救援装备等问题,提出了相应对策:一是预防为主,建立消防设备设施定期维保和隐患排查治理机制;二是提前谋划,积极应对储罐火灾救援过程中的短板问题;三是合作共赢,与相关部门和企业建立应急联动机制。

基于FLACS的砌体住宅楼天然气泄漏爆炸事故模拟研究

针对砌体住宅楼结构特点,以瓦房店市居民楼燃气闪爆事故为研究对象,利用FLACS软件三维建模爆炸楼层,考虑泄漏方向、门窗和隔板等影响,模拟气体的泄漏和爆炸,对比不同泄漏方向下天然气云团的扩散过程和不同时间下爆炸冲击压力的分布。结果表明,垂直向上和水平向屋内两个泄漏方向的不同,对天然气体积分数分布几乎无影响;门厅隔板阻碍扩散,天然气在厨房体积分数较高;爆炸初始,504室爆炸压力急剧升高,压力冲击波经门窗隔板以圆弧形式向外传递;400 s时刻比600 s爆炸压力小;600 s爆炸时刻的压力大于砖墙破坏压力76 kPa,结构发生破坏。研究成果为事故反演、受损结构稳定性评价和事故预防提供理论指导。

基于FLACS的油船爆炸事故后果数值模拟分析

随着经济快速发展,石油化工产品通过水路运输变得越来越普遍。为评估运输危化品的船舶发生事故后对岸边重要构筑物和人员的影响,以航道中运输汽油油船发生爆炸事故为例,运用FLACS软件确定油船最危险泄漏场景,并模拟计算该场景下发生蒸汽云爆炸事故后果。分析结果表明:在建筑物不规则分布的复杂场景中,大体积气云爆炸时程曲线中存在多个超压峰值,即气云在爆炸过程中发生二次或更多次的爆炸,且在建筑物的迎爆面及两建筑物之间的巷道区域,形成爆炸波的反射及叠加,导致该区域超压升高。根据超压准则,评估事故后果对建构筑物和人员的影响,评估结果对于避免和减少事故影响具有积极的意义。

基于FLACS的水上LNG泄漏事故数值模拟分析

为准确评估水上LNG泄漏事故的危害以降低事故造成的损失,采用挪威三维计算流体力学(CFD)软件FLACS进行水上LNG泄漏事故数值模拟,分析数值模拟中相关场景及参数设定,为水上LNG泄漏事故的仿真计算提供参考。

基于FLACS的船对船LNG加注过程中的泄漏扩散分析

为了量化船对船LNG加注过程中LNG软管泄漏所产生的可燃气体分布,为船对船加注作业管理办法提供理论依据,采用三维CFD气体扩散分析软件FLACS建立加注船、受注船以及作业码头模型,进行加注软管泄漏扩散分析,计算加注船与受注船在不同水位差、泄漏口径、气相/液相对扩散结果的,仿真结果显示,可燃气体云分布范围受泄漏口径、风向因素影响较大,遮挡物的分布可能会导致独立可燃蒸气云团的出现,具有一定的潜在风险。

FLACS在受限空间可燃气体爆炸传播研究中的应用

天然气爆炸严重危害社会稳定和市民的生命财产安全,管道内天然气爆炸特性的研究对企业的安全生产和社会稳定具有重要意义。本文基于受限空间可燃气体爆炸传播的特点和机理,系统介绍专业爆炸分析数值模拟软件FLACS的功能,并探讨其在球状、管状、罐状空间内可燃气体爆炸事故中的应用,总结FLACS软件的优势和发展前景,为天然气产业安全与发展提供了理论支持。

基于FLACS的汽油储罐可燃气体泄漏的流场分析

罐区油品储存量大,具有较高的泄漏风险,一旦发生泄漏,可燃气体遇火源易发生火灾、爆炸等事故,甚至引发后果更为严重的多米诺效应,而可燃气体探测器作为重要的保护层持续监控现场,对保障现场安全生产和风险预警具有重大意义。以某罐区汽油泄漏为例,通过FLACS软件建立汽油储罐泄漏扩散计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)模型,根据现行标准GB/T 50493—2019在泄漏源周围设置候选监测点,结果表明:部分距泄漏源10 m范围内的监测点不能检测到可燃气体,说明探测器的设置应遵循可燃气体扩散规律;对于比空气重的可燃气体的检测,建议探测器的最佳安装高度为0.3 m。

基于FLACS的海上钻井平台定量风险评估研究

海上钻井平台作业环境恶劣,机械设备高度集中极易造成重大恶性事故,其风险评估尤其是定量风险评估研究对于保障钻井平台的安全起着十分重要的作用,但目前仍未形成一套针对其所有风险的量化评估方法。基于钻井平台历史事故数据和危险源辨识(HAZID)的方法对钻井平台可能存在的风险进行了全面的梳理,针对高风险点,采用三维计算流体力学(CFD)软件FLACS,从平台拥塞度、通风模拟、油气泄漏、火灾以及爆炸模拟等方面对平台的风险进行了全面的分析和研究。总结了钻井平台开展定量风险评估的方法,提出了风险防控措施。对目前大型平台关注的爆燃转爆轰(DDT)这一热点问题,进行研究和探讨。为进行海上钻井平台全面的定量风险评估提供了参考。

基于FLACS CFD的不同气油比油气混输管道泄漏火灾后果对比

不同气油比的油气混输管道泄漏后果危害形式和风险差异的准确判断对于管道泄漏应急处置至关重要。以中国西部某油田集输管道为研究对象,针对不同气油比管道泄漏的火灾危害进行了对比分析,构建了FLACS CFD模型,并研究了油气混输管道原油泄漏形成池火的火灾特征和影响范围,以及天然气泄漏形成喷射火的高温分布和影响规律。研究结果表明:应急处置应考虑不同气油比下池火与喷射火危害的差异。在油气混输管线泄漏10 min形成稳定火焰的场景中,气油比低于100 m^3 /t时,原油池火为火灾危险的主要影响因素;气油比高于200 m^3 /t时,天然气喷射火为主要影响因素;气油比超过250 m^3/t,高温覆盖距离不再明显增加;40 m为此场景下混输油气泄漏喷射火致死距离上限,120 m为温度影响上限。

基于FLACS的CH_4/CO_2/air混合气爆炸参数分析

利用FLACS软件分析初始压力、初始温度对CH4/CO2/air混合气的爆炸温度、最大爆炸压力的影响;并与计算值对比。结果表明：1初始压力对爆炸温度、爆炸前后压力比影响可以忽略。常温变压条件下二氧化碳浓度增加,爆炸温度与爆炸前后压力比基本呈线性降低。常压变温条件较复杂,二氧化碳浓度升高爆炸温度降低;初始温度对低浓度（〈15%）二氧化碳混合气爆炸温度几乎没有影响,而高浓度（〉15%）二氧化碳混合气爆炸温度随初始温度增加而升高;最大爆炸压力随二氧化碳浓度以及温度升高而降低。2在设定条件下,低浓度（5%~10%）二氧化碳混合气爆炸温度计算值与模拟值相对误差小于5.5%,吻合较好;最大爆炸压力计算值与模拟值相对误差在6.5%~10.5%之间。

基于FLACS的硫化氢检测器水平布置距离优化

以某石化厂区硫磺装置酸性气泄漏事故为例,运用事故后果模拟软件FLACS模拟了不同事故场景下硫化氢气云的落地距离,在考虑泄漏方向以及泄漏方向对泄漏事故影响的前提下,对硫化氢检测器水平布置距离进行了优化研究,得到以下结论:当泄漏高度H小于3m时,可按照现行设计规范布置硫化氢检测器;当泄漏高度在3~7m时,硫化氢检测器水平布置距离L与泄漏高度H应符合:L=11.6 H-23.2;当泄漏高度H大于7m时,应符合:L=7.9 H-29。

基于FLACS的海上钻探平台井喷爆炸事故后果模拟分析

为研究海上钻探平台井喷燃爆事故后果,运用FLACS软件对某深海钻探平台井喷爆炸事故进行模拟,研究在不同事故场景下气云爆炸发展过程及平台荷载分布规律,讨论井喷速率、风向、点火位置等对爆炸超压的影响。研究结果表明:随泄漏速率增加,爆炸强度和爆炸范围均增大,爆炸严重程度不仅与井喷速率密切相关,同时也受平台结构影响;点火位置会对爆炸超压产生影响,在可燃气体与空气混合气体比例为化学理论当量比处点燃气体,生活区承受的爆炸超压最大;在设施及建构筑物分布较为密集、拥塞度较高的地方产生的爆炸超压更大。研究结果可为可为平台的阻隔防爆性能设计与应急响应提供指导。

基于FLACS的某城市燃气储配站气云爆炸安全评估

随着城市的发展,位于城市边缘的燃气储配站逐渐转移到了城市中心,而储配站存在燃气泄漏爆炸的可能,给城市公共安全带来潜在的风险。基于GIS技术建立了南京某燃气储配站所在区域的几何模型,导入FLACS软件进行甲烷气云爆炸数值模拟,研究了储配站气云爆炸发展过程与荷载分布规律,讨论了气云大小、点火位置以及气云位置对爆炸超压的影响,最后根据模拟结果划出爆炸损伤范围。结果表明:将GIS技术应用于FLACS模型建立可以大大缩短建模时间并提高模型精度;当气云尺寸不小于60 m且点火位置存在明显约束或障碍时,点火后可能产生爆燃;气云位于储罐西南侧时将造成大范围的人员轻伤和建筑物轻微损坏,并造成一定范围的人员重伤和建筑物的严重损坏;为避免气云爆炸产生严重后果,储配站附近应尽量减少高大密集的建筑群。

基于FLACS软件的LNG加气站储罐泄漏扩散模型验证及模拟

研究液化天然气加气站储罐发生气相泄漏的气云扩散过程,能够得到风速、泄漏高度以及障碍物因素对LNG储罐泄漏扩散影响的规律。利用FLACS构建储罐泄漏扩散模型,借助FLACS的后置处理器Flowvis,实现了可视化气体扩散模型设计,执行对各种变量的二维与三维图形输出操作,完成视频的自动化生成和数据分析。结果为风速由2 m/s增加至8 m/s时,1/2下燃烧限度(LFL)气云下风向最远扩散距离不断增大,风速大于8 m/s时,1/2LFL气云下风向最远扩散距离随着风速的增加而减小;随着泄漏高度增加至8 m,气云下风向最远扩散距离逐渐减小;泄漏60 s后,1/2LFL气云最远扩散距离为116 m,较单罐泄漏缩短了14 m。结果表明风速会因实际数据的变化而对气相泄漏扩散产生增大或降低的作用;泄漏高度越高则气相泄漏的距离越低;障碍物的存在一定程度上阻碍了气云向下风向的扩散,减小了爆炸危害范围。

基于FLACS的食堂天然气泄漏爆炸事故后果模拟

针对食堂的特点,利用FLACS软件对某大学食堂进行三维建模,在考虑喷射方向、障碍物等因素的基础上,模拟天然气的泄漏及爆炸情况,研究了特定场景下气体云团的扩散过程、爆炸冲击波和温度的发展规律。结果表明,当天然气垂直向上泄漏时,因食堂屋顶的阻碍作用,天然气在小型摊位发生堆积;当天然气水平泄漏时,天然气在用餐区域体积分数较高;爆炸初期,首先出现以点火点为中心的爆炸压力冲击波,压力冲击波以圆弧形向外传递,泄漏方向对爆炸产生的最大超压影响较小;温度分布受泄漏方向的影响较大,垂直喷射时高温集中在小型摊位处,水平喷射时温度沿喷射方向由高到低分布。

基于Flacs的化工装置硫化氢泄漏事故后果研究

运用挪威Gexcon Flacs软件对某石化厂区硫黄回收装置酸性气分液罐泄漏事故进行模拟研究,通过模拟结果分析不同因素对硫化氢泄漏事故后果严重程度的影响,结果表明:泄漏方向对扩散影响最为显著,水平泄漏扩散浓度明显高于垂直泄漏,且气云核心更加接近泄漏源;泄漏孔径直接影响事故严重程度;风速直接作用于事故演化速度和影响范围;泄漏高度越高,硫化氢气云落地距离越远,对泄漏事故的监测有一定影响。该结果对情景构建工作中最坏事故场景的确定具有一定的指导意义。

基于FLACS的LPG槽车卸车作业泄漏后果影响研究

为探究LPG槽车发生泄漏时环境因素的影响关系,针对LPG槽车的万向管与槽车连接处脱落卸车场景,通过后果模拟软件FLACS进行事故仿真,研究LPG槽车在不同风速、风向、环境温度下的泄漏规律。研究结果表明:风速越大,可燃气云体积越小,达到峰值的时间更早,物料浓度更低;不同风向下扩散距离越大,可燃气云体积越小,物料浓度越低;LPG浓度随泄漏扩散距离呈衰减现象,环境温度对于LPG扩散的浓度分布影响较小;发生泄漏事故时,应保持直立状态尽快逃离泄漏区域。

基于FLACS的化工园区公共管廊事故后果模拟

针对化工园区公共管廊的特点,利用FLACS软件对上海化学工业区内的公共管廊进行三维建模,在考虑风场、建筑物等因素影响的基础上,模拟了丙烯和氢气管道的介质泄漏扩散及爆炸事故,分析了特定场景中的可燃云团扩散过程、爆炸冲击波发展规律及后果严重程度。研究结果表明,丙烯和氢气管道发生泄漏后都可能引发气云爆炸,且通风状况越差、障碍物越多,爆炸冲击波的破坏作用越强。当管内介质为丙烯时,爆炸后果影响较轻;而管内介质为氢气时,爆炸会对周围建筑物和人员造成较大的破坏,且局部区域存在较高的爆炸超压值。模拟结果为公共管廊的规划布局、事故预防、安全管理等提供了理论指导。

基于FLACS模拟研究压缩天然气加气站泄漏事故后果

随着世界经济的发展以及对环保的要求,越来越多的燃油汽车被天然气汽车所取代,压缩天然气加气站的数量也随之增加,由于天然气易燃、易爆的特殊性,由此带来的安全隐患和突发性的安全事故也越来越引起关注和重视。本文利用FLACS软件CASD模块对某压缩天然气(CNG)加气站进行建模,在此基础上对加气站天然气泄漏进行了模拟计算。研究结果表明,风场对于天然气泄漏后的气云分布影响显著,无风条件下,天然气发生泄漏后浓度相对集中,且沿泄漏口喷射方向逐渐降低。当天然气逆风泄漏时,气云沿风场方向扩散。当天然气顺风泄漏时,由于风场的影响,扩散气云的浓度较低。