天然气储罐泄漏扩散的影响因素及危害性分析

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【摘要】天然气在当今社会得到广泛应用,但与此同时这也是一种较为危险的气体资源,一旦发生泄漏,会对人体和周围的空气造成伤害及污染。本文结合笔者多年的研究与实践,探讨天然气储罐泄漏扩散的影响因素及危害性,以供参考。
【关键词】天然气储罐;泄漏扩散;影响因素;危害性
天然气是一种优质、高效、清洁的低碳能源,目前已经成为绝大多数城市人民不可或缺的一部分。这些年来,人们对天然气的应用需求量大增,且呈现逐年增长的趋势。但是由于天然气的燃烧爆炸性、扩散性、膨胀性,其一旦发生泄漏,气体会迅速扩散并与空气混合形成混合型爆炸气体,形成大面积的危险区域,进而引发事故。这些事故的共同特点是:事故造成的人员伤亡、财产损失、环境污染非常严重,其影响往往超出了厂区的围墙,威胁公众安全,因此必须引起高度重视。
1.天然气气体泄漏扩散的影响因素分析
1.1气象条件对泄漏扩散的影响
首先是风向和风速对泄漏扩散的影响,风向和风速都对气体扩散产生影响。风向决定气体的泄漏扩散方向,泄漏气体多分布在下风向。风速的大小决定扩散稀释的强弱,因为风速越大,大气的湍流越强,风的输送作用也越强,空气的稀释作用就越强。其次是环境温度对泄漏扩散的影响。温度的影响主要表现在环境温度的垂直梯度分布,大气温度随高度不同而变化,形成温度层结,通过影响大气垂直对流运动而对泄漏气体的扩散发生影响。再者是大气稳定度对泄漏扩散的影响[1]。大气稳定度的确定可采用Pasquill-Gifford方法,将大气稳定度分为A~F,分别代表极不稳定、不稳定、弱不稳定、中性、弱稳定、稳定。大气稳定度主要是用来评价空气层垂直对流程度,大气越稳定度越差,空气垂直对流运动越剧烈,气体扩散速度快,不容易积聚,危害性变小;大气稳定度越好,气体向大气中扩散的速度越慢,气体无法快速扩散,容易形成高浓度区域,危害性越大[2]
1.2泄漏源对泄漏扩散的影响
首先是压力对泄漏扩散的影响。气体的储存压力主要影响气体的泄漏速率,压力越大,射流速度更大,更容易扩散至大气,与空气混合更快。其次是泄漏孔形状与孔径对泄漏扩散的影响。泄漏源的泄漏孔口形状和大小对泄漏也存在一定的影响。泄漏孔形状不同,泄漏
回生电阻气体分布范围也存在差异;泄漏孔的孔径大小不同,泄漏速率不同,相同时间内的气体泄漏量也不同。再者是泄漏位置对泄漏扩散的影响。泄漏源位置主要会影响气体扩散至大气的空间浓度分布产品样本制作[3]雨水弃流井。当泄漏源位置处于较高处时,气体扩散到地面的距离变长,空间浓度分布稀薄;当泄漏源位置处于较低处时,泄漏气体容易贴近地面,地面出容易形成高浓度区,增加危险的可能性。
2.天然气储罐泄漏扩散后果的危险性分析
当铺网2.1泄漏扩散危险性
止血带压力比如泄漏扩散模型的选取。用于泄漏扩散的模型主要有BM模型、FEM3模型、箱及箱式模型、SUTTON模型以及高斯模型。高斯模型提出的时间早,实验数据量大,应用较为广泛,该模型适用于中性气体,可模拟的泄漏方式包括连续性泄漏和瞬时泄漏。大型高压储罐的泄漏为连续性泄漏,且天然气属于中性气体。再如参数的选取,首先要确定泄漏形状与孔径,结合美国石油学会推出的API581,推荐承压设备泄漏孔以0.25,1,4in一组不连续的孔径尺寸进行风险计算。换算成标准单位为6.35,25.4,101.6mm.一般产生泄漏孔都是管道连接处由于腐蚀,应力屈服,选取适中的圆形泄漏孔,直径25.4mm.由于泄漏孔
相对于储罐直径孔较小,所以忽略气体泄漏过程中压力的变化,视为小泄漏。其次是泄漏位置的确定[4]。储罐最易出现泄漏孔的位置是阀门以及管道连接处,主要集中在储罐的顶部和底部,由于本次研究的储罐顶部距地面30m,当泄漏发生在罐顶,气体首先进行自由射流运动,进而抬升泄漏源高度,实际有效泄漏源大于30m,已经远离人接触高度,再者,由于气体自身密度的影响,天然气会受到空气给予的浮力影响,继续向上运动。相比与罐顶泄漏,罐底部泄漏产生的危害会更大,所以本文选取罐底的管道连接处为泄漏位置。还有就是风的确定、大气稳定度和气体扩散系数的确定,最后是泄漏源高度的确定,以所分析的泄漏位置假设为罐底,其距地为2.3m,因此可知泄漏源有效高度是2.3m。为此,用笛卡尔坐标系建立在高斯模型中就可以进行相关参数的计算。

本文发布于:2024-09-23 04:36:37,感谢您对本站的认可!

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