水下输油管道泄漏溢油扩散过程影响因素研究

水下输油管道泄漏不仅会造成巨大的经济损失,还会给水体环境带来长期性的损害。为了掌握不同因素对溢油在水体中扩散过程的影响规律,基于计算流体动力学理论建立了水下输油管道泄漏溢油扩散数值仿真模型,全面分析泄漏孔径、泄漏速度、水流速度和泄漏孔口喷射角度等4种主要因素对水下溢油扩散过程的影响规律。结果表明,随着泄漏孔径和泄漏速度的增大,溢油上浮到水面时油品在水体中的水平迁移距离反而随之减小;泄漏孔口喷射角度与水流方向呈锐角时水体中溢油的扩散范围显著大于呈钝角时扩散范围;随着水流速度增大,水流剪切作用导致水中油柱出现拉伸、卷吸和分散3种效应,溢油扩散范围也随之增大。

水下输油管道溢油运动模拟及应急处理

为更好地模拟溢油动态行为,为溢油应急处理提供及时有效的信息,在FLUENT环境下,以二阶Stokes波为例,建立波浪、海流和风3项因素共同作用下的水下溢油模型,探索溢油运动规律.结果表明,溢油初期,在深层海水中风和波浪的影响较弱,主要为水流携带溢油向下游运动,加大了水底油污的扩散程度和污染范围,围油栏的布设应以此为参考;溢油上升至浅层海水中,风和波浪作用会增大水下油滴的离散化程度,加剧油和水的掺混并对油膜的位置和大小起决定作用,可采用凝油剂和吸油剂等进行溢油处理.