论文部分内容阅读
随着人类绿色意识的觉醒,液化天然气(LNG)作为清洁能源,得到越来越广泛的利用,但是,在LNG工业发展过程中,同样伴随着很多事故,造成大量经济损失和环境污染,尤其是LNG罐区燃爆事故,一座储罐发生燃爆事故,极有可能引发整个罐区的连锁反应,造成不可估量的人员伤亡与财产损失。因此,有必要对国内外以往LNG罐区燃爆事故进行统计,分析事故机理及原因,探索LNG罐区燃爆事故后果影响,有针对性的提出相应的事故防控措施建议,为LNG产业顺利发展提供支持和保障。本论文依托国家科技支撑计划课题“化学工业园区火灾防治技术研究”(2011BAK03B08),山东省自然科学基金“LNG罐区火灾爆炸风险评价及应对策略研究”(ZR2011EL048),开展LNG罐区燃爆事故风险及对策研究:1、LNG罐区燃爆事故机理研究对国内外LNG罐区燃爆事故调研统计,分析事故原因得到:物的原因占53%,人的原因占33%,环境原因占14%。罐区燃爆事故模式主要有:闪火,喷射火,池火灾,蒸气云爆炸,沸腾液体扩展蒸气爆炸等。建立罐区燃爆事故树,定性分析发现罐区化学燃爆事故较超压物理爆炸更易发生,事故发生的主要原因有:试压方法不当、储罐受热、管壁破损、接头腐蚀、罐底板及罐壁老化腐蚀、仪表设备连接处泄漏、人员误操作等。2、FDS软件重气模拟可行性研究构建小型重气扩散实验系统,以泄漏扩散机理基本相同的二氧化碳代替LNG,以风速、泄漏量为变量进行重气扩散实验。利用FDS软件建立等比例模型,添加风速入口、二氧化碳泄漏源以及浓度测点,对模拟值与实验值进行对比,验证FDS软件在重气模拟方面的可行性。3、LNG罐区多场景火灾后果分析以国内某LNG罐区为研究对象,利用FDS软件建立LNG罐区火灾动力学模型。选择容易发生事故或者一旦发生事故比较难以控制的场景:罐顶操作平台进液管泄漏火灾模拟、储罐罐壁灾难性破裂LNG泄漏火灾模拟、罐顶安全阀泄漏火灾模拟,从火势、温度、辐射、风速、风向等方面对火灾后果进行分析,确定火场危险范围,为消防救援工作提供依据。4、安全屏障技术措施及优化效果研究利用安全屏障技术理念,从安全控制屏障系统、罐区工艺屏障系统、人员组织屏障系统三方面,提出相应的事故预防及事故控制策略。以BOG压缩机房为研究对象,利用FDS软件添加水喷淋装置,验证水喷淋系统对罐区火灾优化效果,结果发现:水喷淋系统可以有效抑制火焰高度,降低火场温度、辐射强度,减小火场危险范围,对消防救援及人员设备保护有很大的作用。