LNG火灾事故下相邻储罐水喷淋热辐射防护研究

为研究LNG储罐火灾事故下水喷淋对相邻储罐的热辐射防护影响,以某LNG罐区为研究对象,基于动态火灾仿真软件FDS建立LNG水喷淋冷却防护下火灾仿真模型,研究喷淋流量和风速对热辐射防护的影响,并对火灾热辐射导致罐壁钢材热应力失效进行分析。结果表明,水喷淋可以有效降低相邻储罐接收到的热辐射值,热辐射防护效率随着喷淋流量的增加相应提高,总体保持在30%~40%;同时水喷淋装置能有效延长罐壁因热辐射导致升温发生热应力失效的时间,但随着风速的增加,整体热应力失效的时间明显缩短;最不利点的喷淋流量应基于火灾应急响应时间进行设计。

LNG池火热辐射模型及安全距离影响因素研究

重点对LNG池火热辐射模型,模型应用方式,以及热辐射安全距离的影响因素做了详细研究,给出池火热辐射模型采用及安全距离计算的方法。对常用的热辐射计算模型(点源模型、LNGFire3和PoFM ISE模型)加以介绍,并对3种模型做了对比研究。PoFM ISE模型充分考虑大池火直径时不完全燃烧的因素以及风速对火焰高度的影响,建议当风速大于1.5 m/s,池火直径大于20 m时采用。同时,进一步研究影响LNG池火热辐射安全距离的各种因素,包括池火直径、风速、环境温度和湿度,从而得出不同条件下池火热辐射安全距离的要求。

LNG加注趸船安全距离确定方法研究

为确定液化天然气（LNG）加注趸船与周边建（构）筑物的安全距离,对趸船LNG储罐和加液臂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气云扩散距离;采用自主开发的LNG火灾计算软件LNGFHR＋计算趸船储罐泄漏和加液臂泄漏池火热辐射强度的影响距离。结果表明：LNG泄漏量、气象条件、风向等均会对LNG气云的扩散距离产生影响;储罐泄漏池火热辐射影响距离大于加液臂的影响距离。根据计算结果,确定LNG加注趸船与重要公共建筑物的安全距离为120-150 m,与民用建筑物的安全距离为85-110 m,与生产厂房、库房和甲、乙、丙类液体储罐的安全距离为90-110 m。

LNG加注趸船的池火危险距离分析

液化天然气(LNG)加注趸船是一种适用于为长江上航行的LNG动力船实施燃料补给的工作船。低温损伤和火灾损伤是LNG泄漏后产生的对船舶造成的主要风险。为了控制LNG加注趸船的风险,论文分析了LNG加注趸船泄漏后可能产生的低温重气扩散、快速燃烧、喷射火、池火等不利后果;由于池火的风险较高,因此需要分析为趸船设计布置的池火危险距离。论文还讨论了人员、船上钢结构建筑物及储罐的热辐射通量接受准则,选取了合适的热辐射通量接受准则并且用于论文中的计算。热辐射危险距离计算采用简化的点源模型和实体火焰模型;以加注口泄漏LNG为例,当泄漏量为0.5m3时,计算了在尺寸为1m×1m×0.6m的立方体的集液盘中发生池火所应采取的危险距离布置。计算结果表明:在不采取热辐射隔绝措施下,对于人员露天作业的危险距离为14m,对于控制室等建筑物的危险距离为12m,对于储罐的危险距离为9m;并且建议应采用可考虑环境因素的实体火焰模型来计算池火危险距离。

浮式LNG平台串靠卸载泄漏后果影响分析

浮式LNG生产储卸装置(FLNG)作为新兴的深海气田生产装置,集天然气生产、液化、储存和装卸功能于一身,其卸载方式主要有旁靠卸载和串靠卸载2种,其中串靠卸载因能适应恶劣海况而备受深海作业欢迎,但串靠卸载的泄漏后果和影响尚不明确,因此研究恶劣海况下LNG串靠卸载的泄漏风险及后果尤为迫切和重要。考虑海上极端气象条件,采用DNV公司的PHAST软件,定量计算FLNG串靠卸载方式在卸载臂发生小孔、中孔、大孔泄漏及全尺寸破裂时,LNG泄漏后产生的具有火灾爆炸危险性的蒸汽隔离区域,根据伤害阈值明确LNG导致人员低温冻伤和窒息的最小距离,并对可能发生的喷射火、池火和蒸汽云爆炸等恶劣事故造成的后果进行预测。

LNG储存工艺的火灾危险性分析

对LNG项目的火灾和爆炸进行分析及预测,适当根据接收站的工艺单元和划定相应的火灾危险等级。举例说明典型火灾爆炸事故例如闪火,池火,喷射火等并且以模型化方式做出分析。

考虑多米诺效应的LNG事故后果定量风险分析

为提高液化天然气(LNG)事故后果定量风险分析(QRA)的准确性,在分析中考虑多米诺效应对后果(个人风险)的影响。个人风险计算步骤包括确定初始事故,选择合适的模型计算初始事故产生的热辐射和超压值,计算事故周边设备的损坏概率以及多米诺场景概率;根据多米诺场景概率和人体脆弱性模型,计算目标点个人风险值;以LNG加注时火灾爆炸事故为例,计算个人风险值。通过案例分析,对比考虑多米诺效应和不考虑多米诺效应2种情况所得出的个人风险值。最终研究表明:考虑多米诺效应所得出的个人风险值明显高于不考虑多米诺效应所得出的值,且更加准确。

LNG池火抑制试验研究

建立试验平台,开展水雾和干粉系统对LNG池火的抑制效果研究,通过摄像、温度测试等手段记录试验过程。结果表明,在LNG池火周边布置水雾不能有效抑制LNG池火,但是可以有效阻隔火焰传播,使火焰温度下降约79%;直接向LNG中加水会使火焰突然增大;干粉仅能短暂压制LNG池火火焰而无法将其扑灭;干粉包裹住一部分LNG,降低了池火的燃烧效率,延长了火焰燃烧时间。

LNG站场防火间距及安全性分析

目前我国相关防火安全规范缺管道明确规定适用于工程事故的分析模型。针对LNG站场主要危险源及防火间距的问题,依据NFPA59A—2009标准推荐的DEGADIS、LNGFire3和PoFMISE模型原理,研发了适用于我国LNG工程设计的LNG蒸气扩散模型和池火热辐射模型,并对模型的准确性和可靠性进行了对比验证:与Burro实验测定值对比,所研发的LNG蒸气扩散模型计算结果相对误差为19.04%,优于原DEGADIS模型32.88%的相对误差。将池火热辐射模型与PoFMISE和LNG Fire3模型的标准结果进行了对比,结果表明:其兼具两者的优点,更趋安全可靠。据此开发的"液化天然气(LNG)站场危险性分析平台"可用于主要危险源及工艺设备的防火间距及LNG站场选址、规划和设计过程中事故后果的分析评价。

大型LNG储罐泄漏事故后果评估

对LNG储罐泄漏事故进行危险分析,选用PHAST软件计算模型,针对LNG储罐不同事故类型选取最大设想事故进行假设模拟,确定了不同条件下LNG储罐泄漏事故的安全距离;对结果进行分析,得出的结论对LNG储罐的安全管理和事故预防提供了一定的参考。

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。

LNG储罐泄漏事故模拟分析

针对LNG储罐发生泄漏易造成安全事故的问题,使用化学品风险评估模拟分析软件safer trace建立了LNG储罐泄漏事故模型,模拟发生泄漏、闪火、蒸汽云爆炸及池火的4种事故工况,定量分析了LNG泄漏后发生火灾的热辐射影响范围和爆炸超压波的影响范围,对比不同风速条件下事故的影响能力,并确定了LNG储罐与周边设施的最小安全距离为25 m。

LNG接收站泄漏事故及火灾爆炸后果分析

LNG属于易燃易爆的危险性物品,一旦发生泄漏,可能引发喷射火、池火、蒸气云爆炸、闪火等危害。利用挪威船级社研制的PHAST软件,选取具有代表性的泄漏工况对LNG泄漏及可能引发的事故进行分析计算。利用GIS显示扩散气体、喷射火及池火热辐射、蒸气云爆炸超压的影响区域,并提出风险防范对策措施,为消防力量的布置以及应急预案的制订等提供依据。

高倍泡沫对LNG池火抑制效能研究

液化天然气(LNG)储罐和槽车发生泄漏后在低洼处形成液池,LNG快速气化并与空气混合形成爆炸性气云,爆炸性气云和LNG液池均易引发火灾、爆炸事故,酿成灾难性后果,亟需开展LNG泄漏扩散过程、燃烧过程及火灾扑救方面的研究。搭建了大尺度LNG池火测试与火灾扑救实验平台,应用高速摄像、红外热像仪、热电偶树和热流密度计等测试手段开展了LNG泄漏扩散过程、LNG池火燃烧机理及高倍泡沫对LNG池火抑制的实验研究。结果表明:LNG泄漏扩散过程分为快速气化、沿地面蔓延和扩散消散三个阶段。高倍泡沫对LNG池火有较好的抑制作用,能显著降低LNG池火对周边构建筑物的热辐射危害,但高倍泡沫在7.2~7.5 L/m^2·min供给强度下,无法彻底扑救LNG池火,需结合其他方法才能有效地扑救LNG池火。

内河LNG船舶气体扩散、火灾和爆炸后果模拟

为了验证LNG作为内河船舶燃料的安全性,利用基于N-S方程的CFD计算软件对内河LNG船舶LNG泄漏后的扩散、火灾和爆炸后果进行了数值模拟。计算了不同工况下气体云团的扩散行为,得到了不同工况下最大液池面积、最大液池质量、平均蒸发率、气云最大扩散距离、最大气云体积等结果。比较了风速、风向、大气稳定度等不同环境因素对气体扩散行为的影响,并定量分析了池火灾和气体云团爆炸后对周边的影响。结果表明:①在LNG泄漏阶段,气体扩散表现为重气扩散的特征;②风速对可燃气体云团的扩散有明显影响;③通过设置围堰,能够在一定程度上减轻LNG泄漏对周边造成的不利影响;④若LNG泄漏后发生池火灾,船上大部分结构都会处于37.5 kW/m^2热辐射强度影响范围下,周边船舶和人员应迅速撤离至着火船舶35 m范围外以确保安全;⑤一旦可燃气体云团发生爆炸,爆炸产生的超压为1.4 kPa,主要后果为玻璃破碎,不足以对岸上设施造成严重破坏。

城市燃气企业LNG储配站建设要点探讨

LNG储配站建设难点较多,包括工程质量控制难度高、建设质量要求较高、隐蔽工程数量较多等。文章研究了LNG储罐基础施工、消防水池施工、管道安装作业、基础设备安装、给排水施工等工程建设要点,提出相应的解决方案,为加快LNG储配站建设速度、提高LNG储配站使用安全性提供参考。

液化天然气接收站集液池池火灾模拟分析与研究

液化天然气泄漏易导致甲烷扩散、火灾、爆炸事故。重点对池火灾工况展开讨论,介绍目前液化天然气接收站池火灾研究现状及成果,利用PHAST软件对液化天然气全容储罐设置的集液池池火灾进行模拟分析与研究。探讨不同风速、大气稳定度、环境气温、相对湿度、集液池尺寸、当量直径选取原则对热辐射核算结果的影响。对池火灾热辐射进行模拟计算,得出不同工况下的热辐射值及变化曲线。根据热辐射破坏准则提出热辐射影响防护距离判别方法。为液化天然气接收站集液池池火灾热辐射影响研究提供参考依据。

隧道内液化天然气管道泄漏火灾温度场的数值模拟

以某实际液化天然气(LNG)输运工程为例,采用计算流体动力学方法,建立隧道内LNG管道泄漏火灾的数学模型,分别以3种不同的泄漏情况对LNG泄漏火灾流场进行了数值模拟计算,得到了3种不同泄漏强度的LNG火灾温度场的实时分布情况,并分别对其火灾温度场随时间的变化及危险性进行了分析。结果表明:泄漏强度最小的情况下,火灾发生后隧道温度升幅不大,温度变化幅度平缓,危险性相对较小;泄漏强度居中的情况下,火灾发生后隧道内温度变化幅度较大,变化趋势较为剧烈,危险性显著增加;泄漏强度最大的情况下,火灾发生后隧道内温度是3种情况中最高的,且隧道内会出现烟气堆积的情况,十分危险,应着力避免此类事故的发生。

液化天然气场站事故定量风险评价方法研究

液化天然气(LNG)具有低温、易挥发、易燃、易爆的特性,其场站安全问题凸显。研究结合某LNG汽车加注站加注枪或管道LNG溢出的可能性事故,对事故发生概率及后果进行定量分析,其中事故后果的确定采用DEGAD IS和LNGF ire3模型。文章结合相关文献提供的伤害准则数据,得出人员受伤等级和死亡率,进而确定事故造成的个人风险值。与英国、荷兰等国家和机构制定的个人风险标准进行比较,所得的个人风险大大低于标准极限值,同时表明将5kW/m2作为安全距离临界热辐射强度的合理性。

考虑多米诺效应的液化天然气储罐区池火灾风险分析

针对目前对LNG储罐的风险分析多数仅以单个储罐为研究对象,鲜有考虑储罐间的相互影响这一研究现状。提出将多米诺效应分析引入到LNG储罐区的风险分析当中。首先,对单个LNG储罐进行风险分析;其次,运用固体火焰模型计算各目标储罐接收的热辐射量,求得多米诺效应失效概率,进而对LNG储罐区池火灾进行风险分析;最后,绘制个人风险等值线图,将考虑多米诺效应前后的风险进行对比。实例分析表明,考虑了多米诺效应风险后,储罐区的风险要明显增大。