本文關鍵詞：基于FDS的LNG儲備站火災安全分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：液化天然氣(LNG)是將天然氣壓縮、冷卻至-163℃的一種化學物質,它具有儲存效率高、占地面積小、碳硫污染物少等特點。隨著LNG技術的發(fā)展,泄漏事故也隨之而來,給人們的生命安全和財產安全帶來了巨大威脅。因此,本課題組已經與煤熱院合作,針對北京東部的LNG儲備站的工程項目,使用PHAST做了一部分研究。但之前研究的重點在于儲罐本身,沒有將廠區(qū)內建筑物和設備設施納入考慮范圍。并且,PHAST軟件使用的區(qū)域模型是根據(jù)經驗公式進行計算,計算結果較為粗略。PHAST軟件在模擬時還忽略了場站中集液池的作用,只假設泄露液體自然流淌的情況,在模擬的真實性上稍微有所欠缺。因此,筆者將基于FDS軟件,將儲備站中各類設備設施納入考慮范圍,進行模擬分析研究。主要研究工作如下：(1)利用Sketch Up軟件進行模型搭建,再導入FDS軟件中進行網(wǎng)格劃分和參數(shù)設定,將相應的火災場景完成參數(shù)設定后,進行幾種典型工況的數(shù)值模擬分析。得出溫度和熱輻射通量的相應結果后,與相同工況下的PHAST軟件模擬結果進行對比分析。(2)在FDS軟件中分別使用區(qū)域模型的池火理論及參數(shù)設定方法和場模型的池火理論及參數(shù)設定方法,忽略集液池的作用,進行相同池火火災場景的模擬,將所得結果進行對比分析,確定根據(jù)兩種理論模擬得出結果的差異大小。(3)對火災場景中的幾個重要參數(shù)進行手算,與模擬結果進行對比。結合上述模擬分析,得出FDS軟件最合理火災參數(shù)設置方法,最終為該液化天然氣儲備站的設計提供參考依據(jù)。(4)通過模擬LNG儲罐管道泄漏的事故場景,針對池火火災,結合FDS模擬結果進行分析研究,得出不同火災場景下,LNG儲備站的事故嚴重程度、火災規(guī)模大小、溫度場分布及熱輻射危害影響范圍。由此確定LNG儲罐周邊危險區(qū)域和安全范圍,為LNG儲備站廠區(qū)內的場站布置方案和廠區(qū)外的規(guī)劃,以及LNG儲備站的設計和建造提出建設性意見,同時也為之后對于LNG儲備站更深入的研究提供數(shù)據(jù)參考、指出方向。
【關鍵詞】：液化天然氣 儲備站 池火 模擬分析 泄漏
【學位授予單位】：北方工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU998.1
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 課題研究背景和意義10-12
• 1.2 LNG儲備站國內外發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀12
• 1.2.2 國內發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.3 課題研究內容14-15
• 第二章 LNG儲備站事故規(guī)模及參數(shù)確定15-25
• 2.1 本課題工程背景介紹15-17
• 2.2 事故類型統(tǒng)計及確定17-20
• 2.2.1 已發(fā)生的LNG事故統(tǒng)計17-18
• 2.2.2 LNG火災形式及特點18-20
• 2.3 場模型參數(shù)設定方法20-21
• 2.3.1 LNG質量燃燒速率的確定20-21
• 2.3.2 LNG熱釋放速率的確定21
• 2.4 區(qū)域模型參數(shù)設定方法21-23
• 2.4.1 LNG池火災的固定參數(shù)設定21-22
• 2.4.2 池火直徑的確定22
• 2.4.3 質量燃燒速率的確定22-23
• 2.4.5 燃燒速率的確定23
• 2.5 泄漏工況的確定23
• 2.6 本章小結23-25
• 第三章 基于FDS的LNG儲備站池火災數(shù)值模型建立25-35
• 3.1 FDS軟件介紹26-27
• 3.2 模型建立及參數(shù)設置27-32
• 3.2.1 模擬區(qū)域設定與網(wǎng)格劃分28
• 3.2.2 材料參數(shù)設置28-30
• 3.2.3 熱釋放速率設置30-31
• 3.2.4 燃燒反應類型設定31
• 3.2.5 環(huán)境風速與溫度設定31-32
• 3.3 危險距離的計算32-34
• 3.4 本章小結34-35
• 第四章 區(qū)域模型與場模型模擬結果對比分析35-57
• 4.1 PHAST軟件簡介35-36
• 4.2 LNG儲備站模型建立及完善36-37
• 4.3 小規(guī)模泄漏模擬對比分析37-46
• 4.3.1 區(qū)域模型模擬結果37-42
• 4.3.2 場模型模擬結果42-45
• 4.3.3 對比及分析45-46
• 4.4 大規(guī)模泄露模擬對比分析46-55
• 4.4.1 區(qū)域模型模擬結果46-51
• 4.4.2 場模型模擬結果51-54
• 4.4.3 對比及分析54-55
• 4.5 本章小結55-57
• 第五章 LNG儲備站池火火災危險性評價57-67
• 5.1 圍堰范圍內的表面著火57-62
• 5.2 集液池范圍內的表面著火62-65
• 5.3 LNG儲備站安全布置建議65-66
• 5.4 本章小結66-67
• 第六章 結論與展望67-71
• 6.1 結論67-69
• 6.2 展望69-71
• 參考文獻71-75
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文及所取得的成果75-76
• 致謝76

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本文編號：274765