CN106769496A - 一种lng储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法 - Google Patents

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张姝丽
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Abstract

本发明公开了一种LNG储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法，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爆炸超压；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爆炸超压；根据泄露的工况参数、及罐体全部破裂工况参数获取爆炸超压冲击波影响半径。本发明中准确确定LNG储罐泄露爆炸超压冲击波影响半径，也就可根据爆炸超压冲击波影响半径准确指导采取相应的控制措施。

Description

一种LNG储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法
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储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法。
背景技术
常见的准则有：超压准则、冲量准则、压力―冲量准则等。本次评估主要采用超压模型，计算冲击波对人及对建筑造成的影响。
对人的影响主要是确定死亡区、重伤区、轻伤区等的分布半径。但目前国内和国际上对冲击波超压造成的人员伤亡率，没有统一的准则，因此很难对一个冲击波强度半径内的伤亡人员进行统计。也即无法对LNG储罐泄露爆炸超压强度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储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法，旨在解决现有技术中无法对LNG储罐泄露爆炸超压强度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储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法，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爆炸超压；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爆炸超压；
B、根据泄露的工况参数、及罐体全部破裂工况参数获取爆炸超压冲击波影响半径。
所述LNG储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法，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储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法，其中，所述第一爆炸超压包括3个等级，分别记为第一爆炸超压等级、第二爆炸超压等级及第三爆炸超压等级；其中第一爆炸超压等级对应的热辐射通量为2kPa，第二爆炸超压等级对应的热辐射通量为14kPa，第三爆炸超压等级对应的热辐射通量为21kPa。
所述LNG储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法，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储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法，其中，所述第二爆炸超压包括3个等级，分别记为第四爆炸超压等级、第五爆炸超压等级及第六爆炸超压等级；其中第四爆炸超压等级对应的热辐射通量为2kPa，第五爆炸超压等级对应的热辐射通量为14kPa，第六爆炸超压等级对应的热辐射通量为21kPa。
所述LNG储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法，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储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法，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储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法，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爆炸超压；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爆炸超压；根据泄露的工况参数、及罐体全部破裂工况参数获取爆炸超压冲击波影响半径。本发明中准确确定LNG储罐泄露爆炸超压冲击波影响半径，也就可根据爆炸超压冲击波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储罐泄漏爆炸超压强度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储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法，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储罐泄漏爆炸超压强度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爆炸超压；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爆炸超压；
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爆炸超压冲击波影响半径。
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21kPa的爆炸超压内。行业标准SH3160 2009T《石油化工控制室抗爆设计规范》第6.3条“爆炸冲击波参数”里，为石油化工企业中央控制室推荐抗爆强度的21kPa，作为爆炸冲击波强度造成人员伤亡的依据。表4的对人的伤害的超压准则是根据中国安全生产科学研究院、国外研究机构文献资料、以及挪威船级社DNV公司PHASTRISK软件默认值提供的数据确定的。
具体的，在所述LNG储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法中，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储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法中，所述第一爆炸超压包括3个等级，分别记为第一爆炸超压等级、第二爆炸超压等级及第三爆炸超压等级；其中第一爆炸超压等级对应的热辐射通量为2kPa，第二爆炸超压等级对应的热辐射通量为14kPa，第三爆炸超压等级对应的热辐射通量为21kPa。
具体的，在所述LNG储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法中，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储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法中，所述第二爆炸超压包括3个等级，分别记为第四爆炸超压等级、第五爆炸超压等级及第六爆炸超压等级；其中第四爆炸超压等级对应的热辐射通量为2kPa，第五爆炸超压等级对应的热辐射通量为14kPa，第六爆炸超压等级对应的热辐射通量为21kPa。
其中，双罐全部破裂时，第四爆炸超压等级对应的半径为494.3m；第五爆炸超压等级对应的半径为298.6m；第六爆炸超压等级对应的半径为298.2m。单罐全部破裂时，第四爆炸超压等级对应的半径为375.8m；第五爆炸超压等级对应的半径为258.4m；第六爆炸超压等级对应的半径为249.9m。
具体的，在所述LNG储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法中，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储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法中，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759m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828m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496m范围外的地面，是相对安全的区域。
4)单个储罐全部泄漏时，距储罐约376m的地面，是相对安全的区域。
5)两个储罐全部泄漏时，距储罐约494m的地面，是相对安全的区域。
综上所述，本发明所提供的LNG储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法，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爆炸超压；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爆炸超压；根据泄露的工况参数、及罐体全部破裂工况参数获取爆炸超压冲击波影响半径。本发明中准确确定LNG储罐泄露爆炸超压冲击波影响半径，也就可根据爆炸超压冲击波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 (7)

1.一种LNG储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法，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爆炸超压；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爆炸超压；
B、根据泄露的工况参数、及罐体全部破裂工况参数获取爆炸超压冲击波影响半径。
2.根据权利要求1所述LNG储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法，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储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法，其特征在于，所述第一爆炸超压包括3个等级，分别记为第一爆炸超压等级、第二爆炸超压等级及第三爆炸超压等级；其中第一爆炸超压等级对应的热辐射通量为2kPa，第二爆炸超压等级对应的热辐射通量为14kPa，第三爆炸超压等级对应的热辐射通量为21kPa。
4.根据权利要求1所述LNG储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法，其特征在于，所述失效场景包括单罐全部破裂及双罐全部破裂。
5.根据权利要求4所述LNG储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法，其特征在于，所述第二爆炸超压包括3个等级，分别记为第四爆炸超压等级、第五爆炸超压等级及第六爆炸超压等级；其中第四爆炸超压等级对应的热辐射通量为2kPa，第五爆炸超压等级对应的热辐射通量为14kPa，第六爆炸超压等级对应的热辐射通量为21kPa。
6.根据权利要求1所述LNG储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法，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。
7.根据权利要求1所述LNG储罐泄漏爆炸超压强度分析实现方法，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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