定向钻穿越段管道气体泄漏对周边邻近建筑物危害模拟

作者：姚志强; 魏继锋; 刘振翼; 马世海; 左哲; 高进东

来源：安全与环境学报, 2019, 19(06): 1983-1988.

DOI：10.13637/j.issn.1009-6094.2019.06.017

• 安全工程
• 物理爆炸
• 地震加速度
• 质点振动速度
• 风险

为了评估管道物理爆炸对周边邻近建筑物的振动风险,选取佛山某定向钻穿越段管道作为模拟对象,并对分析区段进行了有限元建模。对管道物理爆炸情形下爆炸威力进行了TNT当量计算,并针对仿真时应力特性分析方法,计算得到TNT等效截面尺寸。采用ALE算法非静止的不可压缩Navier-Stocks流体控制方程进行流体与固体耦合计算,并用ANSYS/LS-DYNA软件对地面爆炸荷载作用下结构的动态响应进行数值模拟,得出建筑加速度变化曲线和质点速度变化曲线,分析管道物理爆炸对周边邻近建筑物振动风险的可接受程度。结果表明:定向钻穿越段管道发生物理爆炸对周边建筑产生的地震加速度(加速度为0. 0023g,小邻于设计基本地震加速度0. 1g)风险和质点振动速度(质点速度为0. 026 cm/s,小于商业建筑的安全允许质点振动速度3. 5～4. 5 cm/s)风险处于可接受范围内,因此,该定向钻管段发生物理爆炸对周边邻近建筑的振动风险处于可接受范围内。

• 单位
  中国安全生产科学研究院; 爆炸科学与技术国家重点实验室; 北京理工大学