基于CFD的LNG储罐瞬时大风环境数值模拟研究

为分析不同大风风速下储罐迎风侧和背风侧压力分布情况和风场特点,采用k-ε湍流模型,建立液化天然气(LNG)储罐区瞬时大风环境模型。利用计算流体动力学(CFD)软件Fluent对LNG储罐风环境进行模拟,利用软件分析模块生成储罐压力云图和风速矢量图。研究结果表明:LNG储罐在迎风侧承受压力高于背风侧,压力呈现对称分布;储罐前端与两侧易产生气体漩涡,但总体速度曲线较为规律,无混乱复杂的速度曲线。研究结果可为LNG场站抗灾韧性增强、极端大风天气应急疏散路径规划等多方面提供理论参考,对LNG储罐区安全建设具有重要指导意义。

港口专用LNG罐箱堆场堆存区平面设计

按常规危险货物集装箱布置形式,堆存期间LNG罐箱泄漏点火燃烧产生的强烈热辐射易导致相邻LNG罐箱结构破坏乃至发生连锁事故。文中采用国际通用事故后果分析软件PHAST对堆存期LNG罐箱典型泄漏场景进行火灾事故后果模拟,详细分析按常规危险货物集装箱布置存在的风险,创新提出LNG罐箱罐组概念,并由此构建专用LNG罐箱堆场堆存区平面设计方案。该方案能将堆存期LNG罐箱典型泄漏场景火灾热辐射影响控制在罐组范围内,避免相邻罐组连锁干扰,最终提高堆存区整体安全水平。研究成果已应用于具体工程,具有较高的参考价值。

LNG储罐孔洞泄漏扩散危险区域分析

运用PHAST软件,研究了液化天然气储罐发生孔洞泄漏后的扩散以及产生的易燃易爆区域的范围,并用STATISTIC软件拟合不同孔径易燃易爆区域面积的变化曲线,以便正确地判断泄漏发生、发展的行为以及影响范围,及时作出补救,从而降低事故造成的危害。

TNO多能法在某LNG罐区蒸气云爆炸的应用

以某LNG罐区为研究对象,采用TNO多能法对该罐区进行液化天然气蒸气云爆炸超压计算。在分析研究区域内设备布置和尺寸的基础上,确定研究区域内拥挤空间,计算可燃物气云的体积,采用Kinsella方法确定每一个爆炸强度等级,通过一组爆炸强度曲线确定无量纲比拟距离和超压计算离爆炸中心的实际距离,绘制罐区等压曲线图,提出预测和预防事故的措施。

港口水域LNG罐箱运输定量风险评价

船载LNG罐箱在航道拥挤的港口水域内运输为一动态危险源,一旦发生事故涉及面广,危害严重。基于定量风险评价的基本原理及公路危险化学品罐车运输定量风险评价,结合港口水域船舶运输特点,提出了港口水域船载LNG罐箱运输定量风险评价的一般方法,并构建了个人风险和社会风险计算模型。以某两个港口水域LNG罐箱船舶运输为例:由个人风险等值线可知LNG罐箱在两港口水域内运输的个人风险等级均在10-9～10-7之间,相当于自然灾害的风险;由社会风险曲线可知,死亡人数大于或等于N的累积频率在10-8～10-5之间,即在可接受风险标准线和不可接受风险标准线之间的区域;通过两个港口个人风险和社会风险对比分析,不仅可为LNG罐箱水路运输路线优化选择提供定量依据,而且对于港口水域LNG罐箱运输风险分析、安全管理及应急预案的制定等都具有实际意义。

LNG码头后方库区防浪墙与陆域形成高程优化设计

护岸防浪墙与陆域形成高程合理的确定是LNG项目顺利实施的关键技术问题,直接影响LNG码头后方库区防护效果及工程量,进而影响项目投资和决策。以阳江LNG码头项目为例,采用直接掩护罐区和非直接掩护罐区功能的护岸分区设计标准,有效减少了防护工程量。在满足LNG库区防潮、防浪安全要求的前提下,提出了基于总费用最优并兼顾景观通廊的防浪墙与陆域形成高程联动优化设计方法。开展了4组规则波作用下不同高程水槽断面物模试验,验证了高程优化设计的合理性。不同结构形式挡浪墙越浪量对照试验表明:反曲面防浪墙较直立防浪墙越浪量相对较小,可作为优选结构形式。

天津LNG储罐区特殊地质条件下的地基处理方法

天津LNG项目一期罐区地质条件特殊。原地基处理方案"插塑料排水板+密封墙+井点降水+二次回填自重压载"在实际应用中遇到了问题,因此提出新的"长螺旋机械引孔+振动沉管灌注砂桩+密封墙+井点降水+二次回填自重压载"地基处理方案。文章对新方案的施工工艺、技术要求和质量检测要求做了详细的介绍,并分析了其适用性。

LNG加气站中储罐安全阀主要泄放情况分析及泄放面积计算

基于出口欧洲的无人值守LNG加气站,分析加气站不同运营模式下可能出现的不同情况,以及LNG储罐上安全阀会产生泄放的主要情况及其泄放面积计算。

采用C货舱的LNG运输船货物系统危险区域划分研究

LNG运输船是世界上公认的高技术船舶,中小型LNG运输船大多采用独立C型货舱。在船舶设计中,危险区域划分是船舶总体设计、设备选型以及船舶后续运营的第一环节,其直接关系船舶的安全。根据相关规范要求,阐述危险区域划分的要点,对船舶电气设备防爆等级选型等关键技术要求进行分析,对该类型船舶设计建造提供参考。

储罐中心区填充多孔材料对LNG流动特征影响的数值模拟

通过Fluent 6.3建立了多孔介质中湍流流动的二维模型,选取储罐中心区填充多孔材料并采用不同的填充厚度,对储罐内液化天然气(LNG)的流动特征进行了数值模拟,并与无多孔材料填充的情况进行了对比。结果表明:在储罐中心区内填充多孔材料可使罐体两边的流动强度较强,中间的流动强度较弱,中间滚动圈的滞留区面积比两侧滚动圈大,同时可降低流体平均流速,减少液体蒸发量,减少下层液体积聚的能量,可在一定程度上抑制翻滚事故的发生。

LNG蒸气云爆炸试验研究

LNG蒸气云爆炸事故后果严重,开展LNG蒸气云爆炸试验研究十分重要。通过对甲烷(LNG蒸气的主要成分)气云爆炸进行1∶100的缩尺试验研究,并与相同缩尺比例的甲烷爆炸数值模拟计算结果进行对比,验证了模拟结果和试验结果压力峰值的平均误差在30%左右,最大压力出现位置基本一致。可以认为模拟结果和试验结果有较好的一致性。因此在LNG储罐蒸气云爆炸研究过程中,可以考虑使用1∶1典型场景数值模拟对爆炸超压的发展情况进行分析。

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。

FDS软件对LNG储罐泄漏火灾后果的模拟

采用FDS火灾模型软件分析了在设定的LNG火灾场景下火焰的发展规律,以广州某燃气公司3个LNG储罐中的中间储罐为研究对象,设定火灾场景,建立LNG储罐区细化模型,对火势总体情况、温度场测量点、云图动画、等值面动画、热辐射以及烟气危险区域进行模拟分析。结果表明:火灾发生时,罐区总控室附近的温度远高于危险判断值,火灾发生30s、110s时的危险区域范围变化较大,烟气层温度高于180℃及烟气危险等区域均出现在储罐与总控室之间的有限范围内,在人员疏散过程中应远离面向火源侧的建筑墙面。

LNG储罐区的消防冷却设计

结合工程实例,根据国内现行规范,对LNG储罐区的消防冷却设计进行了探讨。