一种LNG储罐泄漏浓度扩散分析实现方法与流程

文档序号:12106820阅读:935来源:国知局

本发明涉及燃气管道技术领域,尤其涉及的是一种LNG储罐泄漏浓度扩散分析实现方法。



背景技术:

可燃气体扩散过程的机理,是当某个储罐或设备发生泄漏时,在一定可燃气体泄漏速率和气象条件下,在初始阶段,气体温度小于‐80℃时,比重比空气大,受重力和压力作用,气体向远离储罐的方向和地面方向进行扩散,随着气体扩散过程中温度的升高,气体比重逐渐变得比空气小,气体开始上升;在此过程中,天然气与空气混合形成爆炸性混合气体,在泄漏的初始阶段被处于爆炸极限范围内的可燃气体覆盖的区域会逐渐增大;如果该储罐或设备持续泄漏,由于当地风速的稀释作用,被处于爆炸极限范围内的可燃气体覆盖的区域扩展到一定范围时,会形成动态稳定状态,不会继续扩大。

目前,无法对LNG储罐泄露浓度扩散进行准确的定量模拟分析,也就无法进一步指导采取控制措施。

因此,现有技术还有待于改进和发展。



技术实现要素:

鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种LNG储罐泄漏浓度扩散分析实现方法,旨在解决现有技术中无法对LNG储罐泄露浓度扩散进行准确的定量模拟分析的缺陷。

本发明的技术方案如下:

一种LNG储罐泄漏浓度扩散分析实现方法,其中,所述方法包括以下步骤:

A、当检测到LNG储罐泄漏时,获取泄露的工况参数、及罐体全部破裂工况参数;其中泄露的工况参数至少包括破裂对应的严重程度、及严重程度对应的第一泄露浓度扩散信息;罐体全部破裂工况参数至少包括失效场景、及失效场景对应的第二泄露浓度扩散信息;

B、根据泄露的工况参数、及罐体全部破裂工况参数获取扩散影响半径。

所述LNG储罐泄漏浓度扩散分析实现方法,其中,所述严重程度包括4个等级,分别记为小孔、中孔、大孔、及灾难性带压破裂;其中小孔对应孔径小于等于5mm,中孔对应孔径为5-25mm,大孔对应孔径为25-100mm,灾难性带压破裂对应孔径大于100mm。

所述LNG储罐泄漏浓度扩散分析实现方法,其中,所述第一泄露浓度扩散信息包括爆炸上限、爆炸下限及爆炸下限的一半。

所述LNG储罐泄漏浓度扩散分析实现方法,其中,所述失效场景包括罐体上部破裂、罐体中部破裂、罐体下部破裂、单罐全部破裂及双罐全部破裂。

所述LNG储罐泄漏浓度扩散分析实现方法,其中,所述第二泄露浓度扩散信息包括爆炸上限、爆炸下限及爆炸下限的一半。

所述LNG储罐泄漏浓度扩散分析实现方法,其中,所述泄露的工况参数对应的风速为4.7m/s,压力为0.6MPa,温度为-162℃,LNG储罐的单罐容积为105m2,充装系数为0.95,罐内内径为3m,罐内外径为3.5m,LNG储罐的顶部孔距地平面17m,中部孔距地平面9m,底部孔距地平面1m。

所述LNG储罐泄漏浓度扩散分析实现方法,其中,所述罐体全部破裂工况参数对应的风速为4.7m/s,压力为0MPa,温度为-162℃,LNG储罐的单罐容积为105m2,充装系数为0.95,罐内内径为3m,罐内外径为3.5m。

本发明所提供的LNG储罐泄漏浓度扩散分析实现方法,方法包括:当检测到LNG储罐泄漏时,获取泄露的工况参数、及罐体全部破裂工况参数;其中泄露的工况参数至少包括破裂对应的严重程度、及严重程度对应的第一泄露浓度扩散信息;罐体全部破裂工况参数至少包括失效场景、及失效场景对应的第二泄露浓度扩散信息;根据泄露的工况参数、及罐体全部破裂工况参数获取扩散影响半径。本发明中准确确定LNG储罐泄露浓度扩散的扩散影响半径,也就可根据扩散影响半径准确指导采取相应的控制措施。

附图说明

图1为本发明所述LNG储罐泄漏浓度扩散分析实现方法较佳实施例的流程图。

具体实施方式

本发明提供一种LNG储罐泄漏浓度扩散分析实现方法,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

如图1所示,为本发明所述LNG储罐泄漏浓度扩散分析实现方法较佳实施例的流程图,所述方法包括以下步骤:

步骤S100、根据预先设置的装置-重大事故类型对应表、当前所使用装置、当前所使用装置对应的失效场景及严重程度,获取重大事故类型的影响半径;

步骤S200、将影响半径对应的影响半径图,与装置所在场站内的布局图及卫星地图进行合成,得到能受影响的区域,并获取泄露浓度扩散信息、泄漏火灾热辐射信息及泄漏爆炸超压强度信息。

本发明的实施例中,在泄漏发生后几块时间内(小孔泄漏约1.8s)时,处于爆炸极限范围内的可燃气体即已扩散至最大范围,达到动态稳定状态。因此,泄漏的可燃气体达到动态稳定状态时,无论是泄漏时间为10分钟、20分钟、还是30分钟,处于爆炸极限范围内的可燃气体扩散浓度,以及引发的喷射火热辐射、爆炸超压影响范围,都是相同的。

具体的,在所述LNG储罐泄漏浓度扩散分析实现方法中,所述严重程度包括4个等级,分别记为小孔、中孔、大孔、及灾难性带压破裂;其中小孔对应孔径小于等于5mm,中孔对应孔径为5-25mm,大孔对应孔径为25-100mm,灾难性带压破裂对应孔径大于100mm。

具体的,在所述LNG储罐泄漏浓度扩散分析实现方法中,所述第一泄露浓度扩散信息包括爆炸上限、爆炸下限及爆炸下限的一半。

具体的,在所述LNG储罐泄漏浓度扩散分析实现方法中,所述失效场景包括罐体上部破裂、罐体中部破裂、罐体下部破裂、单罐全部破裂及双罐全部破裂。

具体的,在所述LNG储罐泄漏浓度扩散分析实现方法中,所述第二泄露浓度扩散信息包括爆炸上限、爆炸下限及爆炸下限的一半。

其中,单罐全部破裂时爆炸上限对应半径为50.9m、爆炸下限对应半径为134m,爆炸下限的一半对应半径为220.8m。双罐全部破裂时爆炸上限对应半径为65.3m、爆炸下限对应半径为177.4m,爆炸下限的一半对应半径为283.7m。

具体的,在所述LNG储罐泄漏浓度扩散分析实现方法中,所述泄露的工况参数对应的风速为4.7m/s,压力为0.6MPa,温度为-162℃,LNG储罐的单罐容积为105m2,充装系数为0.95,罐内内径为3m,罐内外径为3.5m,LNG储罐的顶部孔距地平面17m,中部孔距地平面9m,底部孔距地平面1m。

具体的,在所述LNG储罐泄漏浓度扩散分析实现方法中,所述罐体全部破裂工况参数对应的风速为4.7m/s,压力为0MPa,温度为-162℃,LNG储罐的单罐容积为105m2,充装系数为0.95,罐内内径为3m,罐内外径为3.5m。

本发明的实施例中,可以得到如下结论:

1)上部孔径为大孔泄漏(100mm)以下泄漏时,距离LNG储罐实际漏点30m范围外,是相对安全的区域。

2)中部孔径为大孔泄漏(100mm)以下泄漏时,距离LNG储罐实际漏点31m范围外,是相对安全的区域。

3)下部孔径为大孔泄漏(100mm)以下泄漏时,距离LNG储罐实际漏点249m范围外,是相对安全的区域。

4)单罐全部劈裂时,距离储罐221m范围外,是相对安全的区域。

5)双罐全部破裂时,距离储罐284m范围外,是相对安全的区域。

综上所述,本发明所提供的LNG储罐泄漏浓度扩散分析实现方法,方法包括:当检测到LNG储罐泄漏时,获取泄露的工况参数、及罐体全部破裂工况参数;其中泄露的工况参数至少包括破裂对应的严重程度、及严重程度对应的第一泄露浓度扩散信息;罐体全部破裂工况参数至少包括失效场景、及失效场景对应的第二泄露浓度扩散信息;根据泄露的工况参数、及罐体全部破裂工况参数获取扩散影响半径。本发明中准确确定LNG储罐泄露浓度扩散的扩散影响半径,也就可根据扩散影响半径准确指导采取相应的控制措施。

应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

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