液氨储罐液体泄漏建模及分析

摘要

目的为了分析液氨储罐纯液体泄漏后的事故影响,探究液氨纯液体泄漏量的计算。方法针对液氨储罐(卧罐、球罐及立式罐)液体泄漏罐压变化及不同类型储罐结构特征导致液面面积变化的特点,利用范德瓦尔斯方程和流体力学方法,建立液氨储罐液体泄漏模型。利用模型对3种液氨储罐液体泄漏进行数值模拟,对比PHAST计算与模型模拟结果。结论结果发现液面高度h_(v,s,h)的下降呈现先减缓后增大的趋势,泄漏质量流率Q_(m-v,s,h)的下降幅度及泄漏质量m_(v,s,h)呈现先增加后减缓的趋势。泄漏初始时刻,Q_(m-v,s,h)值最大,分别为0.555,0.553,0.552 kg/s;泄漏停止时,m_(v,s,h)值最大,分别为11.245846,11.084621,7.730932 t。模型计算结果与PHAST模拟结果规律相似,Q_(m-v,s,h(max))的偏差较小,介于16.577%~16.667%;m_(v,s,h)偏差差别较大,立式罐、球罐及卧罐泄漏液体质量偏差分别为4.565%,5.764%和17.630%。结论根据各参数的变化规律可得,模型适于计算液氨储罐液体泄漏及风险分析。