安全性分析
2022-06-20 13:38:47

  由于液化天然气的低温易燃易爆的特性,天然气储罐在储存过程中易发生泄漏蒸气 扩散。液化天然气在泄漏过程中,吸收周围环境温度急剧相变蒸发,从而引起局部范围 内温度急剧降低,空气密度增大,使液化天然气产生的重气不利于天然气的蒸气扩散, 从而对周围环境以及人身财产安全造成极大的伤害。

  采用ANSYS软件对设计的安全性以及可能的恶劣工况进行分析。基于ANSYS CFD对LNG储罐泄漏形式和蒸气扩散形式进行基础理论分析,得出LNG泄漏源计算模型并考虑外部风向以及风速的影响。针对LNG泄漏相变过程,采用多相流模型来模拟LNG储罐蒸发相变过程。采用组分输运模型来模拟LNG液相、气相与空气混合蒸气扩散过程,分析离散相的质量交换、热量交换和动量交换。

  CFD 技术可对多种爆炸风险进行定量评估和科学管理,在石油化工领域有着广泛应用。在蒸气云爆炸模拟时,CFD 技术可考虑障碍物布局、空间拥塞度、受约束程度、点火位置、燃料特性、水雾、泄压设施等因素对爆炸的影响,模拟结果更能反映气体爆炸的实际情况,并解释气云流场中的细节问题,可以为安全规划、应急救援 及事故调查等提供更准确的依据。

  ANSYS 结构软件可对LNG 储罐爆炸荷载动力学响应分析,基于有限元法采用三角冲击爆炸荷载模型,考虑了结构常规荷载情况下,进行了三维有限元数值模拟分析。通过爆炸冲击作用进行动力学计算,得出当爆炸冲击作用下储罐主要部位各时刻结构响应,对比分析了位移和应力响应的滞后性,发现了结构动力学响应沿储罐高度的变化规律。为超大型 LNG 储罐抗爆设计提供参考。

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