天然气长输管道喷射火事故后果定量模拟及理论验证.doc

摘要：目前，天然气长输管道的安全问题变得尤为严重。管道一旦发生事故，不仅会对人民生活和工业生产造成重大影响，还会导致不同程度的财产损失和人员伤亡。因此，研究天然气管道的喷射火事故后果对保障人员及财产安全具有重要的意义。

本文在全面分析天然气长输管道喷射火事故后果研究的基础上，为了获得天然气管道泄漏而导致喷射火的影响程度，采用PHAST后果模拟仿真软件，针对某天然气管道泄漏实例，基于管道喷射火模型及喷射火伤害准则分析运行压力、管道泄漏面积、泄漏方向、风速以及管径对喷射火伤害半径的影响；并通过热通量准则，将4kW/m2,12.5kW/m2和37.5kW/m2作为临界热通量来计算喷射火的轻伤半径、重伤半径和死亡半径作为评价依据；最后采用Thornton模型进行验证，对比分析理论与模拟结果表明，两种结果基本吻合，进一步证明了软件的准确性和可靠性。

关键词：天然气长输管道  泄漏  喷射火  PHAST软件

目录

摘要

ABSTRACT

1 绪 论-1

1.1-本课题研究的时代背景-1

1.1.1 天然气管道建设发展概况-1

1.1.2 天然气管道安全状况-2

1.2 国内外研究现状-3

1.2.1 国外研究现状-3

1.2.2 国内研究现状-4

1.3 本课题的研究目的和意义-6

1.3.1 研究目的-6

1.3.2 研究意义-6

1.4 本论文研究的内容-6

2 天然气管道喷射火事故理论模型简介-8

2.1 天然气管道泄漏-8

2.1.1 泄漏源的分类-8

2.1.2 泄漏速度的计算-8

2.2 天然气管道喷射火模型-10

2.2.1 点源模型-10

2.2.2 固体火焰模型-13

2.3 天然气管道喷射火的伤害模型-18

2.3.1 喷射火的伤害准则-18

2.3.2 喷射火热辐射对人的伤害-20

2.3.3 喷射火热辐射对物的危害-21

3 天然气管道喷射火事故后果定量模拟-22

3.1 PHAST软件简介-22

3.2 软件模拟模式及模拟条件-23

3.2.1 模拟模式-23

3.2.2 模拟条件-23

3.3 喷射燃烧模拟-25

3.3.1 运行压力对喷射火伤害半径的影响-25

3.3.2 泄漏面积对喷射火伤害半径的影响-26

3.3.3 泄漏方向对喷射火伤害半径的影响-27

3.3.4 风速对喷射火伤害半径的影响-29

3.3.5 管径对喷射火伤害半径的影响-30

4 天然气管道喷射火危害分析计算-32

4.1 案例计算条件-32

4.2 喷射火危害半径分析计算-32

4.2.1 运行压力对喷射火伤害半径的影响-32

4.2.2 泄漏面积对喷射火伤害半径的影响-33

4.2.3 泄漏方向对喷射火伤害半径的影响-34

4.2.4 风速对喷射火伤害半径的影响-35

4.2.5 管径对喷射火伤害半径的影响-36

5 理论计算结果与软件模拟结果的对比分析-38

5.1 数据对比分析-38

5.2 图形对比分析-38

5.3 小结-38

6 结论与建议-39

6.1 结论-39

6.2 建议-39

参考文献-41

致 谢-43