沼气制油橇装装置的燃爆风险分析与优化设计

论文摘要

基于经济和技术可行性方面的考虑,沼气制油通常都采用小型模块式橇装化装置,但目前对于该类橇装装置的燃爆风险与优化设计方面的研究极少。为此,以某沼气制油橇装化装置为研究对象,采用HYSYS软件模拟沼气制油生产中可燃气体的动态泄漏过程,计算在过程控制系统干预下的动态气体泄漏速率,进而结合计算流体力学软件（FLACS）预测不同橇装模块（以下简称橇块）的安全间距、不同保护隔板排布方式下的爆炸强度和影响范围。研究结果表明:①增大橇块间的安全间距可以明显降低气云爆炸火焰传播造成的湍流扰动,其中爆炸远端压力监测板的爆炸超压最大值(pmax)在安全间距为3 m时为721.1 Pa,在安全间距为9 m时则降低为83.68 Pa;②其他变量一致时,点火源位于橇块内部产生的pmax值大于两橇块之间;③在橇块两侧加保护隔板会加剧可燃气体爆炸后的超压,在装置实际工况下50 mm大孔动态泄漏导致的pmax值为5.784 kPa。结论认为,在橇块单侧增加保护隔板,可以在起到泄压作用的同时降低爆炸伤害（该排布方式不会产生过高爆炸超压）;橇块间安全间距设置为6 m或者更大,可以在降低爆炸伤害的前提下尽可能节省装置的空间占位。

论文目录

• 0 引言
• 1 气体泄漏扩散爆炸数学模型
•   1.1 p-R状态方程
•   1.2 气相扩散守恒方程
•   1.3 燃烧爆炸方程
• 2 甲烷动态泄漏扩散规律数值仿真模型
•   2.1 沼气压缩工艺模块泄漏模型
•   2.2 动态泄漏强度计算
• 3 橇装模块安全间距优化
•   3.1 沼气制油装置物理模型与网格划分
•   3.2 安全间距和点火位置对蒸气云爆炸超压的影响
• 4 保护隔板排布方式优化
•   4.1 隔板排布方式
•   4.2 不同保护隔板排布下爆炸后果
• 5 结论与建议

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 郑晓云,陈国明,付建民,张帅,杨灿,张新琪,孔得朋

关键词: 沼气制油,橇装装置,动态泄漏,气云爆炸,超压,安全间距,保护隔板,优化设计

来源: 天然气工业 2019年10期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心

基金: 国家自然科学基金青年基金项目“环境风作用下宽阔水面油池火灾发展动力特性研究”（编号：51504282）

分类号: TE96

页码: 118-126

总页数: 9

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