天然氣管道泄漏擴散事故危害評價.pdf

1、哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文國內圖書分類號：TU996.9學校代碼：10213國際圖書分類號：696密級：公開工學碩士學位論文工學碩士學位論文天然氣管道泄漏擴散事故危害評價碩士研究生：王新導師：焦文玲教授申請學位：工學碩士學科、專業(yè)：供熱、供燃氣、通風及空調工程所在單位：市政環(huán)境工程學院答辯日期：2010年6月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學摘要I摘要管道運輸是天然氣輸送比較安全經濟的一種方式。與其它工程結構一樣，輸氣管道在運行過程中也會

2、受到多種內外因素的干擾，如管道腐蝕、材料缺陷、第三方破壞等，從而導致管道發(fā)生孔口泄漏或斷裂。天然氣泄漏后擴散到大氣中，若達到一定濃度并遇到火源就可能發(fā)生燃燒或爆炸，造成嚴重的人員傷亡和巨大的國民經濟損失，同時帶來惡劣的社會及政治影響。因此，對可能發(fā)生的天然氣管道泄漏事故進行定量風險評價，從而把輸氣管道的盲目被動維修變?yōu)轭A知主動性維護，以達到風險最小、效益最大的目標。本文重在研究天然氣管道泄漏擴散規(guī)律及危害后果的分析，目的在于對可能發(fā)生的

3、泄漏事故的影響范圍做出定量評價。本文首先簡要介紹了國內外氣體泄漏擴散及事故分析研究的現狀。然后對射流理論進行分析，應用計算流體力學理論，系統(tǒng)地研究了輸氣管線泄漏后泄漏率的計算模型，分別為小孔模型、大孔模型及管道模型，并得出各自的使用范圍：0.2dD?時，使用小孔模型；0.20.8dD??時，使用大孔模型；0.8dD?時，使用管道模型。根據流體力學和熱力學等相關知識，建立起天然氣泄漏后在大氣中擴散的控制方程，采用計算流體力學仿真軟件Flu

4、ent對天然氣泄漏擴散進行模擬，并分析泄漏孔徑、風速以及障礙物等因素對擴散結果的影響；較為系統(tǒng)地比較了各種氣體擴散模型，選擇高斯模型計算出輸氣管道泄漏擴散危害區(qū)域，并得出擴散區(qū)域與泄漏孔徑、風速之間的關系；最后，系統(tǒng)地歸納出輸氣管道泄漏事故樹，建立起噴射火、火球以及蒸氣云爆炸危害的物理模型和危害模型，界定了以事故點為中心的不同程度危害半徑，得出各種事故模型的危害程度均隨著距事故點距離的增加而逐漸降低，最后趨于平穩(wěn)的結論。本文以理論分析和