大型LNG储罐连续泄漏扩散过程影响因素的分析

作者：周宁; 陈力^*; 吕孝飞; 李雪; 黄维秋; 赵会军; 刘晅亚; 陈兵

来源：化工进展, 2019, 38(10): 4423-4436.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2019-0204

• 液化天然气
• 大型储罐
• 泄漏
• 蒸发
• 扩散
• 相平衡

考虑接收站内大型液化天然气(LNG)储罐泄漏射流、液池蒸发、气云扩散3个过程的特点,结合相平衡原理和气体连续扩散高斯模型,采用欧拉多相流模型进行数值模拟,并开展风速、泄漏速率和地面粗糙度对其影响的研究。结果表明:大型LNG储罐连续泄漏气云扩散过程按泄漏扩散的形态可分为重气扩散(气云受热)、被动扩散、稀释消散3个阶段;在LNG储罐背风面泄漏口附近形成24m区域内的回流和大尺度漩涡,该区域的风速减小了70%～80%;随着风速增加,甲烷浓度0.5LFL水平扩散距离在3个阶段分别减小了20%,增大了50%,减小了23%,且甲烷浓度为0.5LFL的水平扩散最远距离和液池扩展长度均随风速的增加而减小;随着泄漏速率的增加,射流长度、池长和池径均有所增加,甲烷浓度0.5LFL水平扩散距离在3个阶段分别增加了42m、33m和45m;随着地面粗糙度的增加,池径和池长均减小,气云前端扩散面高度分别增加了15.5m、25m和16m。另外,通过研究风速、泄漏速率、地面粗糙度3个因素对LNG气云扩散的影响,确定LNG气云扩散水平方向和高度方向上的敏感影响因素。

• 单位
  中国安全生产科学研究院; 常州大学; 公安部天津消防研究所