用CFD軟件模擬天然氣放空對環境的影響

李育天，姬忠禮，吳長春，于陽

用CFD軟件模擬天然氣放空對環境的影響

李育天1, 2，姬忠禮1，吳長春1，于陽3

（1. 中國石油大學（北京），北京 102249； 2. 中國石油規劃總院，北京 100083； 3. 中國寰球工程有限公司，北京 100012）

結合輸氣管道放空系統的工藝特點和有關規范要求，采用TGNET軟件模擬放空立管口的泄放速率、溫度、馬赫數、流速等主要工藝參數。并運用FLUENT軟件和PHAST軟件模擬了放空天然氣在大氣環境中的對流和擴散后果，比較了二者的計算差異。最后對多種工況下的天然氣擴散結果進行對比，結果表明，兩種軟件均適用于輸氣管道放空時的天然氣擴散模擬。實際操作中PHAST軟件的建模過程更為簡便，模擬計算時間較短，計算結果可靠性較高，推薦其作為天然氣擴散模擬的首選軟件。

輸氣管道；放空；CFD軟件；模擬；泄放速率；噪聲；擴散范圍

輸氣管道的投產和運行中，有時需通過閥室或站場放空系統將管段內的天然氣釋放到大氣中。冷放空是最常用的放空方式之一，是通過放空立管，將天然氣直接釋放到大氣環境中，具有系統結構簡單，所需安全距離較短，不產生熱輻射等優點。放空時天然氣噴射到大氣環境后會與空氣逐漸摻混，形成易燃易爆的蒸汽云團。為了保障放空過程中周圍人員和設備的安全，需要對天然氣在空氣中的擴散過程進行模擬，計算安全擴散半徑，并依此設計和建設放空系統，并在放空過程中指導設立安全警戒范圍。因此天然氣放空過程的模擬和分析是放空系統設計、建設、放空方案編制的基礎，對其進行深入研究有積極意義。……