CN106525339B - 一种lng储罐泄漏热辐射分析实现方法 - Google Patents

一种lng储罐泄漏热辐射分析实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法，方法包括：当检测到LNG储罐泄漏时，获取泄露的工况参数、及罐体全部破裂工况参数；其中泄露的工况参数至少包括破裂对应的严重程度、及严重程度对应的第一热辐射通量；罐体全部破裂工况参数至少包括失效场景、及失效场景对应的第二热辐射通量；根据泄露的工况参数、及罐体全部破裂工况参数获取热辐射扩散影响半径。本发明中准确确定LNG储罐泄露热辐射散的扩散影响半径，也就可根据热辐射扩散影响半径准确指导采取相应的控制措施。

Description

一种LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法
技术领域
本发明涉及燃气管道技术领域，尤其涉及的是一种LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法。
背景技术
可燃气体扩散过程的机理，是当某个储罐或设备发生泄漏时，在一定可燃气体泄漏速率和气象条件下，在初始阶段，气体温度小于‐80℃时，比重比空气大，受重力和压力作用，气体向远离储罐的方向和地面方向进行扩散，随着气体扩散过程中温度的升高，气体比重逐渐变得比空气小，气体开始上升；在此过程中，天然气与空气混合形成爆炸性混合气体，在泄漏的初始阶段被处于爆炸极限范围内的可燃气体覆盖的区域会逐渐增大；如果该储罐或设备持续泄漏，由于当地风速的稀释作用，被处于爆炸极限范围内的可燃气体覆盖的区域扩展到一定范围时，会形成动态稳定状态，不会继续扩大。
目前，无法对LNG储罐泄露浓度扩散进行准确的定量模拟分析，也就无法进一步指导采取控制措施。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法，旨在解决现有技术中无法对LNG储罐泄露浓度扩散进行准确的定量模拟分析的缺陷。
本发明的技术方案如下：
一种LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法，其中，所述方法包括以下步骤：
A、当检测到LNG储罐泄漏时，获取泄露的工况参数、及罐体全部破裂工况参数；其中泄露的工况参数至少包括破裂对应的严重程度、及严重程度对应的第一热辐射通量；罐体全部破裂工况参数至少包括失效场景、及失效场景对应的第二热辐射通量；
B、根据泄露的工况参数、及罐体全部破裂工况参数获取热辐射扩散影响半径。
所述LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法，其中，所述严重程度包括4个等级，分别记为小孔、中孔、大孔、及灾难性带压破裂；其中小孔对应孔径小于等于5mm，中孔对应孔径为5-25mm，大孔对应孔径为25-100mm，灾难性带压破裂对应孔径大于100mm。
所述LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法，其中，所述第一热辐射通量包括3个等级，分别记为第一辐射等级、第二辐射等级及第三辐射等级；其中第一辐射等级对应的热辐射通量为4KW/m2，第二辐射等级对应的热辐射通量为12.5KW/m2，第三辐射等级对应的热辐射通量为37.5KW/m2。
所述LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法，其中，所述失效场景包括单罐全部破裂及双罐全部破裂。
所述LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法，其中，所述第二热辐射通量包括3个等级，分别记为第四辐射等级、第五辐射等级及第六辐射等级；其中第四辐射等级对应的热辐射通量为4KW/m2，第五辐射等级对应的热辐射通量为12.5KW/m2，第六辐射等级对应的热辐射通量为37.5KW/m2。
所述LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法，其中，所述泄露的工况参数对应的风速为4.7m/s，压力为0.6MPa，温度为-162℃，LNG储罐的单罐容积为105m2，充装系数为0.95，罐内内径为3m，罐内外径为3.5m，LNG储罐的顶部孔距地平面17m，中部孔距地平面9m，底部孔距地平面1m。
所述LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法，其中，所述罐体全部破裂工况参数对应的风速为4.7m/s，压力为0MPa，温度为-162℃，LNG储罐的单罐容积为105m2，充装系数为0.95，罐内内径为3m，罐内外径为3.5m。
本发明所提供的LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法，方法包括：当检测到LNG储罐泄漏时，获取泄露的工况参数、及罐体全部破裂工况参数；其中泄露的工况参数至少包括破裂对应的严重程度、及严重程度对应的第一热辐射通量；罐体全部破裂工况参数至少包括失效场景、及失效场景对应的第二热辐射通量；根据泄露的工况参数、及罐体全部破裂工况参数获取热辐射扩散影响半径。本发明中准确确定LNG储罐泄露热辐射散的扩散影响半径，也就可根据热辐射扩散影响半径准确指导采取相应的控制措施。
附图说明
图1为本发明所述LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法较佳实施例的流程图。
具体实施方式
本发明提供一种LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，为本发明所述LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法较佳实施例的流程图，所述方法包括以下步骤：
步骤S100、当检测到LNG储罐泄漏时，获取泄露的工况参数、及罐体全部破裂工况参数；其中泄露的工况参数至少包括破裂对应的严重程度、及严重程度对应的第一热辐射通量；罐体全部破裂工况参数至少包括失效场景、及失效场景对应的第二热辐射通量；
步骤S200、根据泄露的工况参数、及罐体全部破裂工况参数获取热辐射扩散影响半径。
本发明的实施例中，单个LNG储罐发生不同孔径泄漏，引发火灾和爆炸的定量核算可知，LNG储罐发生中孔孔径以上火灾或爆炸时，6米外另一个LNG储罐将处于强烈热辐射和爆炸冲击波影响范围，特别是处于37.5Kw/m2的热辐射范围内。根据行业标准《化工企业定量风险评估导则》(AQ/T 3046 2013)提供的参数，37.5Kw/m2的热辐射将会损坏周边设施和设备。因此，一个LNG储罐起火，并同时引发另外一个储罐起火的可能性，是存在的。由于两个LNG储罐仅仅相距6米，也由于PHASTRISK软件不能够同时核算两个压力容器起火的限制，对两个LNG储罐同时发生火灾的热辐射强度核算，本发明中采用单个LNG储罐总容积为200m3进行热辐射核算。LNG灾难性泄漏将引发大量LNG聚集在LNG储罐周围，火灾形式是池火。池火产生的热辐射对单罐和双罐来说是没有差别的。
具体的，在所述LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法中，所述严重程度包括4个等级，分别记为小孔、中孔、大孔、及灾难性带压破裂；其中小孔对应孔径小于等于5mm，中孔对应孔径为5-25mm，大孔对应孔径为25-100mm，灾难性带压破裂对应孔径大于100mm。
具体的，在所述LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法中，所述第一热辐射通量包括3个等级，分别记为第一辐射等级、第二辐射等级及第三辐射等级；其中第一辐射等级对应的热辐射通量为4KW/m2，第二辐射等级对应的热辐射通量为12.5KW/m2，第三辐射等级对应的热辐射通量为37.5KW/m2。
具体的，在所述LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法中，所述失效场景包括单罐全部破裂及双罐全部破裂。
具体的，在所述LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法中，所述第二热辐射通量包括3个等级，分别记为第四辐射等级、第五辐射等级及第六辐射等级；其中第四辐射等级对应的热辐射通量为4KW/m2，第五辐射等级对应的热辐射通量为12.5KW/m2，第六辐射等级对应的热辐射通量为37.5KW/m2。
其中，单罐全部破裂及双罐全部破裂时，第四辐射等级对应的热辐射通量为4KW/m2，其对应的半径为94.2m；第五辐射等级对应的热辐射通量为12.5KW/m2，其对应的半径为60.6m；第六辐射等级对应的热辐射通量为37.5KW/m2，其对应的半径为38.8m。
具体的，在所述LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法中，所述泄露的工况参数对应的风速为4.7m/s，压力为0.6MPa，温度为-162℃，LNG储罐的单罐容积为105m2，充装系数为0.95，罐内内径为3m，罐内外径为3.5m，LNG储罐的顶部孔距地平面17m，中部孔距地平面9m，底部孔距地平面1m。
具体的，在所述LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法中，所述罐体全部破裂工况参数对应的风速为4.7m/s，压力为0MPa，温度为-162℃，LNG储罐的单罐容积为105m2，充装系数为0.95，罐内内径为3m，罐内外径为3.5m。
本发明的实施例中，可以得到如下结论：
1)上部距离LNG储罐实际漏点约188m范围外的地面，是相对安全的区域。
2)中部距离LNG储罐实际漏点约188m范围外的地面，是相对安全的区域。
3)下部距离LNG储罐实际漏点约138m范围外的地面，是相对安全的区域。
4)单罐或者双罐全部泄漏，距离储罐约95米是安全的区域。
综上所述，本发明所提供的LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法，方法包括：当检测到LNG储罐泄漏时，获取泄露的工况参数、及罐体全部破裂工况参数；其中泄露的工况参数至少包括破裂对应的严重程度、及严重程度对应的第一热辐射通量；罐体全部破裂工况参数至少包括失效场景、及失效场景对应的第二热辐射通量；根据泄露的工况参数、及罐体全部破裂工况参数获取热辐射扩散影响半径。本发明中准确确定LNG储罐泄露热辐射散的扩散影响半径，也就可根据热辐射扩散影响半径准确指导采取相应的控制措施。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
A、当检测到LNG储罐泄漏时，获取泄露的工况参数、及罐体全部破裂工况参数；其中泄露的工况参数至少包括破裂对应的严重程度、及严重程度对应的第一热辐射通量；罐体全部破裂工况参数至少包括失效场景、及失效场景对应的第二热辐射通量；
B、根据泄露的工况参数、及罐体全部破裂工况参数获取热辐射扩散影响半径；
所述失效场景包括单罐全部破裂及双罐全部破裂；
所述第二热辐射通量包括3个等级，分别记为第四辐射等级、第五辐射等级及第六辐射等级；其中第四辐射等级对应的热辐射通量为4KW/m2，第五辐射等级对应的热辐射通量为12.5KW/m2，第六辐射等级对应的热辐射通量为37.5KW/m2；
单罐全部破裂及双罐全部破裂时，第四辐射等级对应的热辐射通量为4KW/m2，其对应的半径为94.2m；第五辐射等级对应的热辐射通量为12.5KW/m2，其对应的半径为60.6m；第六辐射等级对应的热辐射通量为37.5KW/m2，其对应的半径为38.8m。
2.根据权利要求1所述LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法，其特征在于，所述严重程度包括4个等级，分别记为小孔、中孔、大孔、及灾难性带压破裂；其中小孔对应孔径小于等于5mm，中孔对应孔径为5-25mm，大孔对应孔径为25-100mm，灾难性带压破裂对应孔径大于100mm。
3.根据权利要求2所述LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法，其特征在于，所述第一热辐射通量包括3个等级，分别记为第一辐射等级、第二辐射等级及第三辐射等级；其中第一辐射等级对应的热辐射通量为4KW/m2，第二辐射等级对应的热辐射通量为12.5KW/m2，第三辐射等级对应的热辐射通量为37.5KW/m2。
4.根据权利要求1所述LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法，其特征在于，所述泄露的工况参数对应的风速为4.7m/s，压力为0.6MPa，温度为-162℃，LNG储罐的单罐容积为105m2，充装系数为0.95，罐内内径为3m，罐内外径为3.5m，LNG储罐的顶部孔距地平面17m，中部孔距地平面9m，底部孔距地平面1m。
5.根据权利要求1所述LNG储罐泄漏热辐射分析实现方法，其特征在于，所述罐体全部破裂工况参数对应的风速为4.7m/s，压力为0MPa，温度为-162℃，LNG储罐的单罐容积为105m2，充装系数为0.95，罐内内径为3m，罐内外径为3.5m。
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