液化天然气泄漏影响因素分析及研究王婕1冯瑶2(1.应急管理部天津消防研究所天津市南开3003812.中国船级社质量认证有限公司天津分公司天津市滨海新区300457)【摘要】本文借助一款CFD经典模拟软件——FLACS软件,模拟多个场景下的LNG液池蔓延和气云扩散变化情况。通过对比模拟结果,分析不同的地表平整度、风速以及泄漏源强对LNG泄漏的影响,以期为LNG泄漏事故的控制、应急处置。【关键词】液化天然气;泄漏;风险;CFD0引言天然气作为一种相对高效、清洁的能源已成为世界的主要能源之一,被广泛应用于城市发展的各个领域中,其日常使用的形态多为液化天然气(LNG)。但LNG由于其易燃易爆的物质特性,容易引发重大事故,因此,对LNG的泄漏特点及风险进行深入的研究具有重要意义,可为指导事故的控制、应急处置以及未来建立相关LNG安全标准体系提供理论基础和技术支持。1液化天然气泄漏模型搭建1.1数值模拟工具选择基于计算流体力学(CFD)技术的数值模拟软件已克服早期二维气体扩散和爆炸经验模型和统计模型的多种缺陷,在厂区三维模型内输入气体泄漏、自然条件和点火源等基础参数,可以输出厂区内气体流动、热辐射和爆炸冲击波在三维空间坐标和时间坐标下的传播规律,获得接近真实的计算结果,在国内外风险评价领域得到了越来越广泛的应用,代表着定量风险评价领域的领先技术和发展趋势。FLACS软件是一款经典的CFD计算模拟软件,具有准确模拟气体扩散、燃烧和爆炸过程中复杂的流体动力学和热物理现象,故本文借助FLACS软件进行研究。1.2场景设定及初始条件本文设计模拟场景为有限时间泄漏。设发生泄漏的位置位于16万m3的LNG储罐附近接近地面处,储罐直径82m,高度39m。设计泄漏从第5s开始,泄漏持续20s后发现,在下一个20s内泄漏位置得到妥善处置,泄漏速率线性下降至0。发生泄漏的LNG组成为95%的甲烷,4%的乙烷和1%的丙烷。通过改变风向、风速、泄漏速率、泄漏场景地面条件来考察环境条件对LNG泄漏扩散的影响。为考察LNG泄漏形成液池,并逐步蒸发成气态的过程,设定的LNG泄漏源为储罐接近地面某处。在计算中,需要观察蒸气云逐渐形成并扩散的过程,因此设置了气体监控区域,范围覆盖罐区地面范围,监控区高度为100m。场景编号及对应的工况信息如下表1。1.3数值模型搭建罐区模型设置模拟比例尺为1∶1。模拟区域内设置1个发生泄漏的储罐,储罐直径D=81m,高度H=39m,罐壁到围堰之间距离为d=41m(0.5D),围堰为正方形,边长L=162m(2D),如图1所示...