半封閉空間LNG泄漏安全性數值模擬研究①

韓 力　劉鑫鵬　馬金晶　郭開華

中山大學工學院

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半封閉空間LNG泄漏安全性數值模擬研究①

韓 力劉鑫鵬馬金晶郭開華

中山大學工學院

摘要為了定量評價液化天然氣(LNG)加注船上“冷箱”內發生泄漏后的風險，利用計算流體力學軟件Fluent對“冷箱”在有、無強制通風條件下發生LNG泄漏后擴散和爆燃的過程進行了模擬研究。結果表明，在無強制通風時，“冷箱”內發生連續泄漏后，箱內可燃濃度區域隨時間先變大后減小，在泄漏后60 s、90 s、120 s、150 s分別點燃時，達到的最大超壓依次為29 kPa、89 kPa、76 kPa、70 kPa，會對箱體和人員造成嚴重傷害;在有強制通風時，泄漏后箱內甲烷濃度場在約100 s后達到穩定，在泄漏后60 s、90 s、120 s、150 s分別點燃時，達到的最大超壓依次為1.8 kPa、1.9 kPa、3.0 kPa、3.1 kPa,超壓損害很小，但在爆燃后繼續燃燒，會對箱體及內部設備造成高溫熱輻射損害。計算方法和結果可應用于“冷箱”等半封閉空間泄壓防爆的安全設計。

關鍵詞液化天然氣泄漏爆燃數值模擬安全

液化天然氣(LNG)因其具有清潔、高效的特點，現已廣泛應用于各行各業。但由于LNG泄漏后極易蒸發并與空氣混合形成可燃氣云，一旦遇到火源，便可能發生火災,甚至是爆炸等嚴重災害。所以，LNG生產、儲存、運輸、利用的過程和處所都存在一定風險。相比于火災，可燃氣體發生爆炸的后果更嚴重，爆炸產生的沖擊波會導致大量人員傷亡和財產嚴重損失，爆炸后往往還會發生火災，對周圍環境造成高溫熱輻射的二次傷害。因此，為了減少此類災害事件的發生，降低后果的危害程度，必須對可燃氣體發生爆炸的條件、特性進行深入研究，以找到抑爆泄爆的有效方法。……