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基于FLACS的地下暗厨房燃气爆炸数值模拟

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中国安全科学学报 2024年第1期34卷 215-222页

作者：彭善碧李薇唐平西南石油大学土木工程与测绘学院四川成都610500 中国石油西南油气田公司集输工程技术研究所四川成都610095

为更好地按抗爆要求设计地下暗厨房,利用FLACS软件建立含地下暗厨房的某民用建筑有限元模型,研究气云尺寸、点火位置、障碍物的形状以及位置和尺寸对燃气爆炸压力的影响,并根据数值模拟结果确定爆炸对暗厨房结构的损伤程度。研究表明:... 详细信息

为更好地按抗爆要求设计地下暗厨房,利用FLACS软件建立含地下暗厨房的某民用建筑有限元模型,研究气云尺寸、点火位置、障碍物的形状以及位置和尺寸对燃气爆炸压力的影响,并根据数值模拟结果确定爆炸对暗厨房结构的损伤程度。研究表明:在暗厨房中,随着气云尺寸增大,爆炸对建筑物损坏程度也加大。点火位置在厨房、通风井和客厅时,压力峰值分别为41.9、19.5和3.25 kPa。障碍物的存在会使爆炸产生更大的压力,障碍物截面形状为正方形时的压力峰值远大于圆形和长方形;障碍物越靠近点火位置,压力峰值越大;随着障碍物截面尺寸增加,压力峰值不断升高,电梯区域附近压力峰值上升幅度最大。地下暗厨房燃气爆炸产生的冲击波对地上空间影响大于传统厨房。

关键词： FLACS 地下暗厨房燃气爆炸数值模拟压力峰值点火位置障碍物

基于FLACS的海上钻探平台井喷爆炸事故后果模拟分析

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中国安全生产科学技术 2022年第6期18卷 155-161页

作者：李佳航杨国梁多英全吴宗之华北科技学院河北廊坊065201 中国安全生产科学研究院北京100012 国家卫生健康委员会职业健康司北京100713

为研究海上钻探平台井喷燃爆事故后果,运用FLACS软件对某深海钻探平台井喷爆炸事故进行模拟,研究在不同事故场景下气云爆炸发展过程及平台荷载分布规律,讨论井喷速率、风向、点火位置等对爆炸超压的影响。研究结果表明:随泄漏速率增加,... 详细信息

为研究海上钻探平台井喷燃爆事故后果,运用FLACS软件对某深海钻探平台井喷爆炸事故进行模拟,研究在不同事故场景下气云爆炸发展过程及平台荷载分布规律,讨论井喷速率、风向、点火位置等对爆炸超压的影响。研究结果表明:随泄漏速率增加,爆炸强度和爆炸范围均增大,爆炸严重程度不仅与井喷速率密切相关,同时也受平台结构影响;点火位置会对爆炸超压产生影响,在可燃气体与空气混合气体比例为化学理论当量比处点燃气体,生活区承受的爆炸超压最大;在设施及建构筑物分布较为密集、拥塞度较高的地方产生的爆炸超压更大。研究结果可为可为平台的阻隔防爆性能设计与应急响应提供指导。

关键词：海上钻探平台井喷爆炸超压 FLACS 模拟

基于FLACS软件的LNG加气站储罐泄漏扩散模型验证及模拟

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电子测量技术 2022年第3期45卷 92-97页

作者：周宁霍靖李雪陈兵袁雄军刘俊常州大学石油工程学院常州213164 中国安全生产科学研究院北京100000

研究液化天然气加气站储罐发生气相泄漏的气云扩散过程,能够得到风速、泄漏高度以及障碍物因素对LNG储罐泄漏扩散影响的规律。利用FLACS构建储罐泄漏扩散模型,借助FLACS的后置处理器Flowvis,实现了可视化气体扩散模型设计,执行对各种变... 详细信息

研究液化天然气加气站储罐发生气相泄漏的气云扩散过程,能够得到风速、泄漏高度以及障碍物因素对LNG储罐泄漏扩散影响的规律。利用FLACS构建储罐泄漏扩散模型,借助FLACS的后置处理器Flowvis,实现了可视化气体扩散模型设计,执行对各种变量的二维与三维图形输出操作,完成视频的自动化生成和数据分析。结果为风速由2 m/s增加至8 m/s时,1/2下燃烧限度(LFL)气云下风向最远扩散距离不断增大,风速大于8 m/s时,1/2LFL气云下风向最远扩散距离随着风速的增加而减小;随着泄漏高度增加至8 m,气云下风向最远扩散距离逐渐减小;泄漏60 s后,1/2LFL气云最远扩散距离为116 m,较单罐泄漏缩短了14 m。结果表明风速会因实际数据的变化而对气相泄漏扩散产生增大或降低的作用;泄漏高度越高则气相泄漏的距离越低;障碍物的存在一定程度上阻碍了气云向下风向的扩散,减小了爆炸危害范围。

关键词：安全工程 LNG储罐泄漏扩散数值模拟风速罐区 FLACS

基于FLACS的海上钻探平台天然气井喷扩散模拟分析

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中国安全生产科学技术 2021年第S1期 121-127页

作者：李佳航杨国梁多英全吴宗之华北科技学院中国安全生产科学研究院重大危险源与化工园区系统安全应急管理部重点实验室国家卫生健康委员会职业健康司

为有效防范化解日益突出的海上钻探平台井喷风险，针对深海半潜式钻探平台，利用三维流体力学软件FLACS进行数值模拟，分析井喷速率、风向风速、井喷方向以及平台结构等因素对天然气井喷扩散的影响。结果表明：井喷速率越高平台上的可... 详细信息

为有效防范化解日益突出的海上钻探平台井喷风险，针对深海半潜式钻探平台，利用三维流体力学软件FLACS进行数值模拟，分析井喷速率、风向风速、井喷方向以及平台结构等因素对天然气井喷扩散的影响。结果表明：井喷速率越高平台上的可燃气云总量越大，同时井喷后30 s内是井喷事故发生后紧急处置的关键时刻；风速越大平台范围内的可燃气云体积越小，同时可燃气云浓度越向生活区集中；风向决定可燃气云的扩散方向，船尾来风时生活区浓度最高；局部位置的气云浓度受到扩散路径的平台结构的耦合作用明显。研究结果对井喷事故的应急准备具有指导意义。

关键词：海上钻探平台井喷气云扩散 FLACS 数值模拟

基于FLACS CFD的不同气油比油气混输管道泄漏火灾后果对比

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中国安全生产科学技术 2019年第6期15卷 67-73页

作者：安超李磊张爱良罗金恒宫彦双张庶鑫付建民中国石油塔里木油田公司油气工程研究院新疆库尔勒841000 中国石油集团石油管工程技术研究院陕西西安710077 石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室陕西西安710077 中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心山东青岛266580

不同气油比的油气混输管道泄漏后果危害形式和风险差异的准确判断对于管道泄漏应急处置至关重要。以中国西部某油田集输管道为研究对象,针对不同气油比管道泄漏的火灾危害进行了对比分析,构建了FLACS CFD模型,并研究了油气混输管道原油... 详细信息

不同气油比的油气混输管道泄漏后果危害形式和风险差异的准确判断对于管道泄漏应急处置至关重要。以中国西部某油田集输管道为研究对象,针对不同气油比管道泄漏的火灾危害进行了对比分析,构建了FLACS CFD模型,并研究了油气混输管道原油泄漏形成池火的火灾特征和影响范围,以及天然气泄漏形成喷射火的高温分布和影响规律。研究结果表明:应急处置应考虑不同气油比下池火与喷射火危害的差异。在油气混输管线泄漏10 min形成稳定火焰的场景中,气油比低于100 m^3 /t时,原油池火为火灾危险的主要影响因素;气油比高于200 m^3 /t时,天然气喷射火为主要影响因素;气油比超过250 m^3/t,高温覆盖距离不再明显增加;40 m为此场景下混输油气泄漏喷射火致死距离上限,120 m为温度影响上限。

关键词：油气混输管道泄漏喷射火池火后果对比 FLACS CFD模型

基于FLACS的化纤生产企业储罐区泄漏爆炸事故数值模拟分析

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南开大学学报（自然科学版） 2018年第5期51卷 91-98页

作者：郭虎成张苗吕东宋文华天津市公安消防总队天津300090 天津工业大学纺织学院天津300387 公安部天津消防研究所天津300381

以计算流体力学软件FLACS为工具,研究了某大型化纤生产企业原料储罐区发生泄漏并引发蒸气云爆炸事故的后果影响,并对事故扩展过程中罐区内的多米诺效应风险进行预测.研究表明,FLACS可应用于复杂生产及存储区域内的气体扩散爆炸过程的模... 详细信息

以计算流体力学软件FLACS为工具,研究了某大型化纤生产企业原料储罐区发生泄漏并引发蒸气云爆炸事故的后果影响,并对事故扩展过程中罐区内的多米诺效应风险进行预测.研究表明,FLACS可应用于复杂生产及存储区域内的气体扩散爆炸过程的模拟研究,并对其爆炸风险进行定量评估,对多米诺效应风险进行可靠预测;该模拟场景下,爆炸火焰高度约为40 m,火焰顶部呈蘑菇云状,火焰广度覆盖中间管廊和泄漏储罐,爆炸产生的火球直径约为20 m,靠近点火源一侧的管壁温度和泄漏储罐罐壁表面温度均超过2 000℃,爆炸产生的最大超压为2.9 kPa,不足以对邻近装置产生破坏,但爆炸产生的高温会引发泄漏、池火、流淌火和浓烟等多米诺事故,应在实际建设中加强针对性消防控制措施.

关键词：化纤生产企业数值模拟计算流体力学泄漏扩散蒸气云爆炸 FLACS

基于FLACS的油船爆炸事故后果数值模拟分析

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化工安全与环境 2023年第10期36卷 46-54页

作者：夏晨曦杨亚李顺波魏善太安徽江南化工股份有限公司安徽合肥230088 陆军工程大学江苏南京210007

随着经济快速发展,石油化工产品通过水路运输变得越来越普遍。为评估运输危化品的船舶发生事故后对岸边重要构筑物和人员的影响,以航道中运输汽油油船发生爆炸事故为例,运用FLACS软件确定油船最危险泄漏场景,并模拟计算该场景下发生蒸... 详细信息

随着经济快速发展,石油化工产品通过水路运输变得越来越普遍。为评估运输危化品的船舶发生事故后对岸边重要构筑物和人员的影响,以航道中运输汽油油船发生爆炸事故为例,运用FLACS软件确定油船最危险泄漏场景,并模拟计算该场景下发生蒸汽云爆炸事故后果。分析结果表明:在建筑物不规则分布的复杂场景中,大体积气云爆炸时程曲线中存在多个超压峰值,即气云在爆炸过程中发生二次或更多次的爆炸,且在建筑物的迎爆面及两建筑物之间的巷道区域,形成爆炸波的反射及叠加,导致该区域超压升高。根据超压准则,评估事故后果对建构筑物和人员的影响,评估结果对于避免和减少事故影响具有积极的意义。

关键词：油船油品泄漏蒸汽云爆炸 FLACS 灾害评估

基于FLACS的特高压变压器蒸气云爆炸后果评估

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消防科学与技术 2021年第7期40卷 1033-1037页

作者：张少华蒋慧灵刘国平亳州消防救援支队涡阳大队安徽亳州236000 北京科技大学土木与资源学院北京100083 国网河北省电力公司邢台供电分公司河北邢台054001

针对特高压变压器火灾引发蒸气云爆炸的问题,结合某特高压变压器爆燃事故案例,利用FLACS建立全尺寸特高压变压器模型,模拟变压器第一次蒸气云爆炸与蒸气云充分扩展后爆炸2种工况,确定爆炸超压破坏范围。研究发现:第一次蒸气云爆炸最大... 详细信息

针对特高压变压器火灾引发蒸气云爆炸的问题,结合某特高压变压器爆燃事故案例,利用FLACS建立全尺寸特高压变压器模型,模拟变压器第一次蒸气云爆炸与蒸气云充分扩展后爆炸2种工况,确定爆炸超压破坏范围。研究发现:第一次蒸气云爆炸最大压力为7.2 kPa,集中在油箱上部,主要破坏油箱上部结构;第二次蒸气云爆炸最大压力为26.7 kPa,集中在整个变压器周围,变压器整体被破坏。依据爆炸模拟结果提出了合理布置自动灭火系统等注意事项,可降低爆炸对自动灭火系统的破坏。

关键词：消防特高压变压器蒸气云爆炸 FLACS

基于FLACS的原油管道硫化氢逸出扩散规律研究

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石油工程建设 2022年第5期48卷 67-69页

作者：卢可义中国石油管道局工程有限公司亚太分公司河北廊坊065000

高压原油管道换管作业中常出现硫化氢逸出导致人员不适现象,为研究原油管道换管作业开孔过程中硫化氢逸出扩散问题,采用三维仿真软件FLACS对该作业过程进行了模拟。探究了在16种不同场景条件下原油管道换管作业中硫化氢扩散规律及影响范... 详细信息

高压原油管道换管作业中常出现硫化氢逸出导致人员不适现象,为研究原油管道换管作业开孔过程中硫化氢逸出扩散问题,采用三维仿真软件FLACS对该作业过程进行了模拟。探究了在16种不同场景条件下原油管道换管作业中硫化氢扩散规律及影响范围,并以放散口为中心勘划风险等值线,对硫化氢扩散范围进行风险量化,得到了哈国、塔里木、吐哈及新疆油田4种原油在换管作业过程中可嗅到HS臭味、HS含量为10、15 mg/m^(3)的最大影响范围分别是32.3、25.0、23.9 m。最后针对仿真结果对原油换管作业过程制定了风险管控措施。

关键词：高压原油管道换管作业开孔硫化氢扩散模拟 FLACS