CN107316524A - Lng加气站泄漏事故及应急模拟展示方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种LNG加气站泄漏事故及应急模拟展示方法，主要解决现有模拟展示技术中真实度较差的问题。本发明通过采用一种LNG加气站泄漏事故及应急模拟展示方法，以采用基于后果的CFD仿真计算结果，将LNG加气站发生泄漏及火灾事故的影响范围以三维动画的形式，直观、生动、逼真的展示出来的技术方案较好地解决了上述问题，可用于LNG加气站泄漏事故及应急模拟中。

Description

LNG加气站泄漏事故及应急模拟展示方法

技术领域

本发明涉及一种LNG加气站泄漏事故及应急模拟展示方法。

背景技术

随着近年来LNG(液化天然气)加气站的快速发展，加气站的安全问题也日益突出。在加气站运行过程中LNG发生大量泄漏若未能及时处理，将会造成严重事故。LNG以低温存储，一旦发生泄漏会受热闪蒸，形成气液混合的可燃蒸气云，密度大于空气，成为重气。形成的可燃蒸气云会在外界风场作用下沿地表运动扩散，如遇到点火源会发生火灾甚至爆炸等事故。

当LNG加气站发生泄漏事故时，在应急处置过程中，应先抢救受伤人员并及时疏散可能受泄漏影响的公司、其他单位员工和附近群众，最大程度的保障员工及公众安全。

对于某个装置发生泄漏及火灾事故的影响范围有多大，大部分工人没有比较具体直观的概念，对于发生事故后，如何规划逃生路线及救助伤员认识不清。

CN 102314793 B提供一种油气储运LNG接收站模拟系统及方法，该系统和方法采用沙盘和三维动画形式，直观、生动、逼真地模拟LNG接收站的工艺流程，让学员具有身临其境的感觉，提高培训效果，降低培训成本。

CN 202252833 U公开了一种液化天然气接收站，其包括LNG卸船系统、LNG储存系统、LNG加压及气化外输系统、BOG冷凝系统、BOG外输系统、LNG装车系统，还包括LNG装船系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有模拟展示技术中真实度较差的问题，提供一种新的LNG加气站泄漏事故及应急模拟展示方法。该方法具有真实度较好的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种LNG加气站泄漏事故及应急模拟展示方法，用户通过登录LNG加气站泄漏事故及应急模拟展示平台，进行事故及应急模拟展示工作；所述LNG加气站泄漏事故及应急模拟展示平台包括LNG加气站三维模型、可信的LNG加气站泄漏及火灾事故场景、基于CFD(计算流体动力学)三维仿真计算的泄漏及火灾计算结果、水幕抑制系统、水幕作用下的火灾计算结果、控制和展示触摸屏，所述基于CFD三维仿真计算的泄漏及火灾计算结果是以加气站三维模型为基础，针对可信的LNG加气站泄漏场景，采用基于Navier-Stokes方程、连续性方程和能量方程的计算方法，在蒸气云扩散、火灾模拟中考虑障碍物布局、空间拥塞度、受约束程度、点火位置、燃料特性因素对扩散爆炸的影响，其模拟结果反映气体扩散及火灾的实际情况；水幕作用下的火灾计算结果是在上述的基于CFD三维仿真计算的泄漏及火灾计算结果的基础上，通过CFD计算，考虑水幕的降温作用、水幕对可燃气体的阻碍作用，计算得到水幕抑制下的气体泄漏及火灾事故的实际情况；控制和展示触摸屏上运行应用程序，将上述的LNG加气站三维模型、LNG加气站泄漏及燃爆事故场景、基于CFD计算的泄漏及火灾计算结果、水幕抑制系统、水幕作用下的火灾计算结果集成在应用程序中，通过选择不同的泄漏爆炸场景，展示出不同场景下LNG泄漏扩散及爆炸影响范围。

上述技术方案中，优选地，LNG加气站三维模型包括LNG储罐、加气机、泵撬、潜液泵、LNG卸车系统、水幕抑制系统。

上述技术方案中，优选地，可信的LNG加气站泄漏场景包括泄漏位置、泄漏介质、操作压力、操作温度、泄漏孔径、泄漏量、泄漏时间、气象条件。

上述技术方案中，优选地，水幕抑制系统包括储水罐、潜液泵、火灾感应装置、水幕喷头，当火灾感应装置感应到火灾事故发生后，启动潜液泵，将储水罐的水通过水幕喷头喷出，形成水幕。

本发明采用基于Navier-Stokes方程、连续性方程和能量方程的计算方法，在可燃气云扩散、火灾模拟中考虑障碍物布局、空间拥塞度、受约束程度、点火位置、燃料特性、水幕抑制等因素对扩散火灾的影响，其模拟结果更能反映气体爆炸的实际情况。采用三维动画的形式，更能直观、逼真的掌握不同事故场景下泄漏扩散及火灾的影响范围。一旦发生真实泄漏事故，根据对事故的判断及模拟展示结果，规划合理的逃生路线。以交互式的触摸屏幕，可以方便操作，提高学习效率，取得了较好的技术效果。

附图说明

图1为本发明所述方法的流程示意图。

下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。

具体实施方式

【实施例1】

一种LNG加气站泄漏事故及应急模拟展示方法，如图1所示，用户通过登录LNG加气站泄漏事故及应急模拟展示平台，进行事故及应急模拟展示工作；所述LNG加气站泄漏事故及应急模拟展示平台包括LNG加气站三维模型、可信的LNG加气站泄漏及火灾事故场景、基于CFD三维仿真计算的泄漏及火灾计算结果、水幕抑制系统、水幕作用下的火灾计算结果、控制和展示触摸屏，所述基于CFD三维仿真计算的泄漏及火灾计算结果是以加气站三维模型为基础，针对可信的LNG加气站泄漏场景，采用基于Navier-Stokes方程、连续性方程和能量方程的计算方法，在蒸气云扩散、火灾模拟中考虑障碍物布局、空间拥塞度、受约束程度、点火位置、燃料特性因素对扩散爆炸的影响，其模拟结果反映气体扩散及火灾的实际情况；水幕作用下的火灾计算结果是在上述的基于CFD三维仿真计算的泄漏及火灾计算结果的基础上，通过CFD计算，考虑水幕的降温作用、水幕对可燃气体的阻碍作用，计算得到水幕抑制下的气体泄漏及火灾事故的实际情况；控制和展示触摸屏上运行应用程序，将上述的LNG加气站三维模型、LNG加气站泄漏及燃爆事故场景、基于CFD计算的泄漏及火灾计算结果、水幕抑制系统、水幕作用下的火灾计算结果集成在应用程序中，通过选择不同的泄漏爆炸场景，展示出不同场景下LNG泄漏扩散及爆炸影响范围。

LNG加气站三维模型包括LNG储罐、加气机、泵撬、潜液泵、LNG卸车系统、水幕抑制系统。可信的LNG加气站泄漏场景包括泄漏位置、泄漏介质、操作压力、操作温度、泄漏孔径、泄漏量、泄漏时间、气象条件。水幕抑制系统包括储水罐、潜液泵、火灾感应装置、水幕喷头，当火灾感应装置感应到火灾事故发生后，启动潜液泵，将储水罐的水通过水幕喷头喷出，形成水幕。

以LNG加气机发生泄漏为例：

在LNG加气站三维物理模型的基础上，基于可信的泄漏事故场景，采用基于Navier-Stokes方程、连续性方程和能量方程的计算方法，同时考虑障碍物布局、空间拥塞度、受约束程度、点火位置、燃料特性、水幕抑制系统等因素对可燃气体扩散火灾的影响，对事故场景进行模拟计算并得到计算结果。

将上述的LNG加气站三维模型、LNG加气站泄漏及火灾事故场景、基于CFD计算的泄漏及火灾计算结果集成在应用程序中。通过手与接触屏幕的互动，选择不同的泄漏及火灾场景，展示出相应泄漏场景下LNG泄漏扩散及火灾影响范围。

通过手控开启水幕抑制系统，将水幕作用下的LNG泄漏扩散及火灾事故的影响范围展示在屏幕上。一旦发生真实泄漏事故，根据对事故的判断及模拟展示结果，规划合理的逃生路线。

本发明专利针对LNG加气站，本展示系统侧重于事故状态下的应急演练，所提供的泄漏、扩散、火灾影响范围的数据是根据CFD计算得到，数据准确性高，能真实反映事故场景下的现场的实际情况，一旦发生真实泄漏事故，现场工作人员可以根据对事故的判断及模拟展示结果，规划合理的逃生路线。

Claims (4)

1.一种LNG加气站泄漏事故及应急模拟展示方法，用户通过登录LNG加气站泄漏事故及应急模拟展示平台，进行事故及应急模拟展示工作；所述LNG加气站泄漏事故及应急模拟展示平台包括LNG加气站三维模型、可信的LNG加气站泄漏及火灾事故场景、基于CFD三维仿真计算的泄漏及火灾计算结果、水幕抑制系统、水幕作用下的火灾计算结果、控制和展示触摸屏，所述基于CFD三维仿真计算的泄漏及火灾计算结果是以加气站三维模型为基础，针对可信的LNG加气站泄漏场景，采用基于Navier-Stokes方程、连续性方程和能量方程的计算方法，在蒸气云扩散、火灾模拟中考虑障碍物布局、空间拥塞度、受约束程度、点火位置、燃料特性因素对扩散爆炸的影响，其模拟结果反映气体扩散及火灾的实际情况；水幕作用下的火灾计算结果是在上述的基于CFD三维仿真计算的泄漏及火灾计算结果的基础上，通过CFD计算，考虑水幕的降温作用、水幕对可燃气体的阻碍作用，计算得到水幕抑制下的气体泄漏及火灾事故的实际情况；控制和展示触摸屏上运行应用程序，将上述的LNG加气站三维模型、LNG加气站泄漏及燃爆事故场景、基于CFD计算的泄漏及火灾计算结果、水幕抑制系统、水幕作用下的火灾计算结果集成在应用程序中，通过选择不同的泄漏爆炸场景，展示出不同场景下LNG泄漏扩散及爆炸影响范围。

2.根据权利要求1所述LNG加气站泄漏事故及应急模拟展示方法，其特征在于LNG加气站三维模型包括LNG储罐、加气机、泵撬、潜液泵、LNG卸车系统、水幕抑制系统。

3.根据权利要求1所述LNG加气站泄漏事故及应急模拟展示方法，其特征在于可信的LNG加气站泄漏场景包括泄漏位置、泄漏介质、操作压力、操作温度、泄漏孔径、泄漏量、泄漏时间、气象条件。

4.根据权利要求1所述LNG加气站泄漏事故及应急模拟展示方法，其特征在于水幕抑制系统包括储水罐、潜液泵、火灾感应装置、水幕喷头，当火灾感应装置感应到火灾事故发生后，启动潜液泵，将储水罐的水通过水幕喷头喷出，形成水幕。