泄漏扩散

摘要： 以城镇中压燃气管道与周围土壤、地表为研究对象,基于计算流体力学理论,采用数值模拟方法,建立了燃气管道泄漏三维扩散模型,分析城镇燃气管道在不同地表(水泥地表、土壤地表)和不同泄漏压力(0.4 MPa、0.3 MPa、0.2 MPa)下的泄漏扩散特征。研究结果表明:小孔泄漏扩散一段时间后,土壤地表和水泥地表条件下,地表监测点体积分数增长速度呈逐渐减小趋势且趋于平衡,土壤地表扩散2.0 h的甲烷体积分数远小于水泥地表条件。z=2.0 m平面与y=2.0 m平面交线及z=2.0 m平面与x=2.0 m平面交线在2.0 h的甲烷体积分数分布基本相同,均随压力增大而增大。水泥地表条件下甲烷体积分数整体高于土壤地表。交线中点位置的甲烷体积分数最高且土壤地表与水泥地表差异较小。随着管道上方z轴坐标增加,土壤地表的最大爆炸半径逐渐减小,水泥地表的最大爆炸半径逐渐增大,水泥地表随泄漏压力的变化幅度较土壤地表小。压力对燃气管道泄漏扩散形态影响较小;甲烷泄漏初期受地表条件影响小,在泄漏发展期和中期,水泥地表条件下土壤内甲烷扩散速度和范围更大。

摘要： 利用FLUENT前处理模块ICEM建立典型临街餐饮店的2种泄漏扩散物理模型(模型1、2),在模型1、2基础上扩大餐饮店外部空间模拟区域,采用FLACS软件前处理器CASD建立爆炸物理模型(模型3、4)。围绕以下内容进行模拟研究:餐饮店门开闭对泄漏扩散的影响,送、排风机启停对泄漏扩散的影响,餐饮店爆炸过程分析,餐饮店门开闭对超压的影响,爆炸后果分析。研究结果表明:典型临街餐饮店内发生天然气泄漏时,餐饮店体积对天然气扩散产生影响,在泄漏流量相同的情况下,餐饮店体积越小,天然气体积分数越高。相同泄漏源条件下发生天然气泄漏,相比餐饮店门关闭,餐饮店门开启时天然气扩散速度更快,导致泄漏初始时段天然气体积分数更高。泄漏一段时间后,天然气通过餐饮店门不断扩散至餐饮店外部,餐饮店内天然气体积分数比门关闭时低。一定条件下,风机开启后20 s内可显著消除餐饮店内的可燃气云,因此合理设置送排风系统可以有效控制餐饮店内天然气泄漏事故后果。在餐饮店门关闭条件下,模型3泄漏1 h后点火,爆炸过程中压力波破坏餐饮店门,将燃烧产物泄放至外部空间,点火后574 ms产生超压峰值18 kPa以上,同时燃烧形成的热量以及燃烧产物膨胀使得计算区域内产生高速气流,爆炸计算域内最大气流速度达420 m/s。对于同一模型,无论餐饮店门开闭,餐饮店内天然气体积分数达到爆炸上限以前,点火爆炸产生的超压峰值随泄漏时间延长而增大。对于不同体积餐饮店,泄漏刚开始的一段时间内,体积较小的餐饮店内点火爆炸产生的超压更大;天然气泄漏时间较长时,体积较大的餐饮店点火爆炸产生的超压更大。人体位移伤害概率随距点火点距离的增加而逐渐减小。高速爆炸风产生的动压会使人体受到抛掷和磕碰致伤。爆炸过程中急剧燃烧产生的高温会使人体受到高温伤害、烧伤或致死。

摘要： 液化石油气(LPG)泄漏扩散受风速、温度、压力等因素影响,其中风力作用对泄漏扩散过程的影响最明显。为研究风速对LPG球罐泄漏扩散的影响规律,以1 000 m^(3)球罐为原型,首先建立LPG球罐泄漏扩散数学模型并进行理论计算,其次建立不同风速下LPG球罐泄漏扩散的FLUENT数值模型,结合理论计算对数值模拟结果进行验证。结果表明:在无风情况下,LPG球罐泄漏分布在球罐周围,各方向上浓度呈轴对称分布;当风速v≤2.4 m/s时,受大气的湍流作用较小,泄漏气云危险区域随着风速增大而扩大;当风速v>2.4 m/s时,近地面的泄漏气体浓度降低,泄漏气云危险区域随着风速增大而减小,进而提出不同风速条件下的应急处置措施。不同风速条件下LPG球罐泄漏扩散规律研究,为LPG球罐泄漏事故危险区域的确定以及应急处置与决策提供理论依据。

摘要： 为保障氢燃料动力船加注作业安全,基于FLACS软件构建模拟模型,将模拟与实验结果进行对比,分析泄漏方向、大气稳定度、风速等因素对氢燃料动力船岸基式加注作业泄漏扩散的影响,并基于模拟结果划定加注作业限制区域及警戒区域。研究结果表明:FLACS模拟结果与实验结果吻合较好;大气越稳定,泄漏后的氢气云越难扩散;水平方向上,氢气云扩散距离随风速的增大先小幅增加后降低;垂直方向上,较高风速对氢气云扩散存在促进作用;建议水上加氢站的控制室在原先设计的基础上向内移动5 m以上;建议取沿船长方向125 m、沿船宽方向21 m、沿垂直方向24 m为包络线,设置加注限制区域,该区域内禁止无关人员进入,并严禁任何形式的点火源。

摘要： 为研究障碍物与泄漏口间距对居民户内天然气泄漏浓度场分布的影响,进而为居民户内燃气事故的安全防控提供技术支撑,本文采用CFD软件对天然气泄漏在障碍物与泄漏点间距不同情况下形成的浓度场、可燃区域进行模拟计算,分析其对燃气扩散特征的影响。结果表明:当厨房内放置障碍物,且障碍物距泄漏口20cm时,爆炸危险区域面积出现速度明显提升,相同时间条件下,障碍物距泄漏口20cm时形成的爆炸危险区域面积最大,比无障碍物组高出26%;相同时间条件下,障碍物距泄漏口2cm与障碍物距泄漏口20cm、无障碍物2种情况相比,形成的爆炸危险区域面积更小。爆炸危险区域差值最大时,比障碍物距泄漏口20cm情况下降低95%,比无障碍物情况下降低90%。

摘要： 罐区油品储存量大,具有较高的泄漏风险,一旦发生泄漏,可燃气体遇火源易发生火灾、爆炸等事故,甚至引发后果更为严重的多米诺效应,而可燃气体探测器作为重要的保护层持续监控现场,对保障现场安全生产和风险预警具有重大意义。以某罐区汽油泄漏为例,通过FLACS软件建立汽油储罐泄漏扩散计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)模型,根据现行标准GB/T 50493—2019在泄漏源周围设置候选监测点,结果表明:部分距泄漏源10 m范围内的监测点不能检测到可燃气体,说明探测器的设置应遵循可燃气体扩散规律;对于比空气重的可燃气体的检测,建议探测器的最佳安装高度为0.3 m。

摘要： 为研究液氯槽罐车在道路运输过程中,罐体泄漏孔高度对液氯泄漏扩散过程的影响,本文基于计算流体力学软件Fluent,建立不同高度泄漏孔对应的罐体气相、液相空间泄漏的理论模型,计算不同泄漏模型的泄漏量,研究不同风向、风速、泄漏孔径对氯气泄漏扩散过程的影响。结果表明:风向对2种泄漏模式的扩散范围影响不显著;风速较小时,气相空间泄漏的致命范围大于液相泄漏;风速较大时,液相空间泄漏的致命范围远远大于气相空间;同时,两者受风速的影响具有相似点,风速越大泄漏扩散相对稳定后的氯气浓度值越低;气相、液相泄漏模式的致命范围均随泄漏孔径的增大而增大。研究成果可为液氯槽罐车泄漏事故应急救援、应急处置提供依据。

摘要： 以城市燃气管道泄漏应急救援警戒范围为研究对象,建立区域典型场景,设置管道压强、泄漏时长、风速、气温、日照辐射强度等5组单变量场景组合,模拟管道破损、可燃气体泄漏扩散行为。提出将影响范围"稳态到达时间"与影响范围大小一并作为特征指标,分析不同变量对特征指标的影响。结果表明,在各单变量场景组内,吸入毒性范围值最小;易燃范围值最大,各级易燃范围略大于爆炸破坏范围。横向对比各单变量场景组,在连续泄漏时,泄漏时长与吸入毒性、易燃、爆炸破坏等3个危险影响范围值和稳态到达时间不相关,仅对影响范围的维持时长有影响;管道压强、风速、环境气温、日照辐射强度等参数对2个特征指标的影响程度为:管道压强>风速>日照辐射强度>环境气温;在单变量对比条件下,各危险影响范围值和稳态到达时间随管道压强、环境气温增大而增大,随风速或日照辐射强度的增大而普遍减小;得出各变量不同取值对2个特征指标的量化影响和变化规律;对比得出连续泄漏、瞬时泄漏2种气体泄漏形式事故场景的不同规律。同时有针对性分析提出消防救援队伍处置城市燃气管道泄漏事故应注意的重点。

摘要： 10 000 m3的立式内浮顶储罐在成品油站场中数量最多,为研究汽油泄漏扩散行为,考虑相邻罐之间的影响,通过FLACS软件,按照标准建立罐区三维模型,基于pool模块,分别讨论液池和可燃气云在不同泄漏速率、温度、风速影响下的扩散行为。研究结果表明,双罐区的液池和气云扩散主要受相邻储罐的阻挡而绕流扩散,随后与单罐区一样,受到防火堤的约束;根据在30 s形成的液池面积大小及可燃气体扩散最远距离来评价汽油泄漏后的灾害严重程度,发现泄漏速率越大、风速较小且稳定时,液池及可燃气云扩散速度越快,危险程度越高,而温度对液池扩展及气云扩散影响较小;结合监测点的实时气体浓度信息及GB 50493 2019相关规定,建议罐区可燃气体探测器设置在泄漏源附近,高度设置为0.3 m。

摘要： 探究楼宇排列方式对天然气管道泄漏扩散的影响,可为实际楼宇排列以及天然气管道敷设提供一定的依据。针对天然气管道的泄漏,采用不发生反应的组分输运模型和标准的湍流模型,基于计算流体动力学方法(CFD),建立了简化的三维几何模型和天然气泄漏速率随时间变化的函数关系,通过瞬态模拟探讨了等高、由高向低、由低向高三种楼宇不同排列方式对天然气泄漏扩散的影响。结果表明:天然气从泄漏孔喷出后顺着楼体贴壁流动进行扩散,楼宇排列方式从泄漏口方向由高向低可有效减缓天然气扩散;由低到高排列时,后方较高建筑相当于一个天然屏障阻碍天然气扩散,使得天然气在楼体间加速积聚,会造成较大安全隐患。因此,在天然气管道敷设设计时,尽量将天然气主管道敷设在较高建筑物的一侧。

摘要： 本文总结了几十年来对于液化天然气(LNG)泄漏扩散物理过程和数值模拟等研究进展,并探讨了今后的研究方向和新的挑战.在过去几十年中,对于LNG泄漏扩散的物理过程及危害评价方法、气云扩散及池火燃烧的影响因素和泄漏事故的危害控制等方面进行了深入的探讨.目前对于可燃气体的浓度分布;燃烧爆炸的危害半径;池火燃烧的热反馈和燃烧速率等方面取得了显著进展.基于实验数据和物理模型已经提出了一些量化的经验关系式.然而这些物理现象在外界环境的作用下变化规律十分复杂.对于在侧风作用下的池火燃烧以及高倍泡沫等抑制手段仍需要更多基础研究.所有这些过程的研究更具挑战性,需要深入了解物理过程和准确的理论建模,特别是建立危害影响的评估方法.

摘要： 液化石油气(LPG)作为一种高效的清洁能源,被广泛应用于工业和民用各个领域.但由于石油气易燃易爆性质,一旦在储存和运输过程中由于操作不当或设备老化等原因导致LPG泄漏,极易发生火灾甚至爆炸事故.目前对城市环境下LPG储配站泄漏过程进行的研究较少,不同环境因素、泄漏源因素对泄漏扩散过程的影响研究仍具有局限性.本研究以天津市某LPG储配站及其周边建筑物为原型建立数值模拟计算模型,运用ANSYS FLUENT软件模拟城市环境中LPG储配站液化石油气泄漏扩散过程.通过改变初始条件与边界条件,模拟不同风速、泄漏速度、环境温度和泄漏位置等情况下液化石油气泄漏扩散过程,得到不同因素对LPG泄漏扩散过程影响规律.本研究结合相关事故对导致LPG储配站发生泄漏事故的因素进行了分析,提出了相应的预防措施,为事故发生后的紧急疏散和救援措施提供建议.

摘要： 液化石油气(LPG)泄漏扩散可能发生闪火、沸腾液体扩展、蒸气爆炸等,采用Phast程序对LPG泄漏扩散进行数值模拟,分析泄漏孔径、环境因素对扩散和爆炸影响范围等趋势.结果表明,LPG槽罐车发生泄漏时,扩散范围与风速大小成逆相关,LPG槽罐车的泄漏孔径越大,造成的扩散、闪燃、蒸气云爆炸范围就越大.

摘要： 采用商业软件Fluent建立了综合管廊一段防火分隔200m长的燃气管舱模型,对A、B、C、D、E五个不同位置的理想圆形小孔泄漏扩散情况进行数值模拟对比分析,天然气泄漏后向顺风侧扩散,由A到E,A情况几乎扩散整个舱室,B、C、D情况扩散范围依次减小,E情况几乎未经扩散即被排出,所以A情况的危险性最高,E情况危险性最小.燃气管道在管舱内的泄漏属于受限射流,会有少许回流现象.

摘要： 燃气泄漏扩散包括射流和膨胀两个过程.根据实际泄漏的具体情况不同,燃气泄漏过程可以分为大空间自由射流、受限空间射流以及浓差射流等.经过泄漏射流过程进入气体的扩散膨胀过程.泄漏过程中,气云迅速膨胀,并伴随着不断卷入新的空气.受初始动量以及外界风速等的影响,气云会在变形卷吸过程后进入扩散重力阶段,这个阶段包括重力沉降、空气卷吸、气团加热三部分,并且只受重力和浮升力的作用,从而会产生较大的湍流扰动.

摘要： 本文运用CFD软件fluent对某厂生产厂房内纳米粉体泄漏扩散进行模拟，分析大气风速、射流方向对气体泄漏的扩散浓度和危险性区域的影响。结果表明，大气主导风速对气体扩散浓度和危险性区域影响较大，射流方向和风速一致时，Vx=-3m/s比在Vx=-1m/s条件下危险性区域扩大6m，分析得出Vx=-2m/s时，扩散区域在x=6m～20m，y=25m～28m，z=4m～7m内。采用3D-LDV测速技术，对生产现场100：1缩微模型进行速度场测量，并将测量结果与数值模拟结果进行对比.结果表明，两者颗粒速度基本吻合，说明采用CFD技术对生产现场纳米粉体泄漏扩散行为的模拟是可行的。

摘要： 液化天然气(LNG)作为清洁、高效的新兴能源,近年来在我国得到广泛应用.但随着LNG技术的不断发展,LNG储罐的体量也不断增大,相应的泄漏风险与危害也不断增加.LNG储罐泄漏主要有低温危害、生理危害、爆炸危害三方面,均会对附近建筑设施及人员造成严重伤害.本文通过FLUENT软件对LNG储罐泄漏扩散过程进行仿真模拟,分析大型LNG储罐液相泄漏扩散的相关特点,在大型LNG储罐泄漏危害的处置对策方面提出参考与建议,以降低大型LNG储罐泄漏事故造成的严重危害风险.

摘要： 本文根据球罐泄漏事故的分析,分析导致泄漏的原因;在总结泄漏特点的基础上对球罐的泄漏场景设定,运用DNV PHAST软件对某厂区全压力罐区的乙烯球罐,进行泄漏扩散以及燃爆事故的模拟.本文研究了不同孔径和风速下,可燃气体的泄漏扩散规律,蒸气云爆炸影响范围以及灾难性破坏时沸腾液体扩展蒸气爆炸(BLEVE)事故影响范围.定量分析事故危险性,从而有利于企业罐区的事故预防以及应急救援.

摘要： 本文以DEGADIS 重气扩散模型为基础，建立液化天然气（LNG）泄漏扩散的数值积分程序。该模型可用于研究LNG 泄漏扩散过程中云团内部参数变化规律，确定LNG 扩散时的安全距离。通过与实地实验（Burro系列实验）数据进行比较，验证了该模型的计算结果，平均相对偏差为24.82%。结合具体算例，进一步研究了风速，大气稳定度，泄漏源大小，围堰尺寸等因素对LNG 蒸汽扩散的影响，从而确定不同条件下LNG 扩散的安全距离要求。

摘要： 液氯为压力液化气体，发生泄漏事故后生成有毒蒸气云，密集在泄漏源周围，随后由于环境温度、地形、风力和湍流等因素的影响产生飘移、扩散，范围变大，浓度减小。液化氯气为高毒物质，在储运及生产过程中发生泄漏事故后，将对人体的生命及身体健康产生威胁。通过确定评价因子，选取典型的泄漏事故情景，选择毒物扩散模式，计算不同风向和风速条件下毒物扩散的浓度，根据一定的毒物危害程度分级标准，确定不同的危害级别的影响范围。

摘要： 泄漏系数和反扩散系数变化的连续测量氡析出率的方法，在泄漏系数和反扩散系数没有发生变化前，先测量有效衰变常数，通过有效衰变常数直接计算得到氡析出率。当出现降雨或者地质情况发生变化，泄漏系数和反扩散系数发生了变化时，设置每个测量周期为2～60分钟，n个测量周期为1组，连续测量m组，m为偶数，第1、3、5、……m‑1组测量时，泵的流率为L1，第2、4、6……m组测量时，泵的流率为L2，其中L1与L2相差20%以上；利用1、2组的数据、3、4组的数据、……m‑1、m组的数据，通过公式计算求得氡析出率和有效衰变常数。该方法在泄漏系数和反扩散系数发生变化后，仍能够得到准确的氡析出率和有效衰变常数，提高了氡析出率的计算精度。

摘要： 本公开涉及一种用于抑制CMOS图像传感器中的浮动扩散结泄漏的隔离结构。所揭示的标的物的实例提出围绕像素单元的像素晶体管区的周边安置沟槽隔离结构。所述沟槽隔离结构包含前侧(例如，浅和深)沟槽隔离结构和背侧深沟槽隔离结构，其抵邻或接触前侧深沟槽隔离结构的底部，以用于隔离所述像素单元的像素晶体管区的像素晶体管沟道。所述沟道隔离结构在所述像素晶体管区中的形成和布置形成浮动掺杂阱区，含有例如所述像素晶体管的浮动扩散部FD和源极/漏极(例如，(N)掺杂区)。此浮动P阱区目的在于减少与所述像素单元的所述浮动扩散区相关联的结泄漏。

摘要： 本发明涉及一种水下管道可燃气泄漏扩散相似模型试验装置及方法，其包括：可燃气泄漏控制与监测系统，包括气源罐，气源罐的输出端经管道依次与驱动泵、缓冲罐和泄漏释放器的一端连接，泄漏释放器的另一端经管道也连接至气源罐的输出端；用于模拟不同工况条件下海底管道可燃气的泄漏扩散情况；水流模拟系统，包括模拟水池，泄漏释放器设置在模拟水池内，用于模拟海上流动特征参数，在不同流速、深度以及泄漏扩散工况条件下，海底管道可燃气泄漏后在水中的运动轨迹和扩散特征；可燃气排放收集系统，包括，罩设在模拟水池外部的集气罩，用于对试验过程中的产生的可燃气进行排除与收集。本发明能模拟不同泄漏扩散条件下水中可燃气运移行为和羽流的形态特征。

摘要： 本发明涉及一种室外埋地掺氢管道泄漏扩散试验装置及试验方法，该试验装置包括：依次通过主管道相连的供气单元、控制单元、放空单元、泄漏扩散单元；所述供气单元用于稳定气源供应；所述控制单元用于对所述供气单元输出的气体流量进行控制；所述放空单元用于管路清理；所述泄漏扩散单元用于气体释放以及气体扩散和传感器布置；以及数据采集单元，用于记录所述泄漏扩散单元内温度和气体浓度变化。本发明适用于稳态泄漏工况下连续气体释放过程的模拟和监测，整个试验装置搭建简便，试验流程实现远程操控，安全性能好，试验结果可重复性高的优点，能够广泛应用于管道泄漏检测技术领域。

摘要： 本发明属于仓储物流技术领域，公开了一种溶解‑挥发型危化品泄漏扩散模型的构建方法及应用，对溶解‑挥发型的危化品发生泄漏入海后，快速溶于海水，以三维运动形式在海洋内部输移和扩散，海洋表层的危化品以一定的速率挥发进入到大气中，导致表层的危化品浓度衰减，而挥发的危化品则进入到大气底层中，进而在大气中三维输移和扩散；将该模型嵌入到大气‑海洋耦合模式系统中，实现溶解‑挥发型危化品泄漏后在海洋和大气中的输移和扩散的数值模拟，模拟结果包括危化品泄漏后在海洋中和大气中的三维浓度分布和时间变化。

摘要： 本发明公开了一种含硫化氢设备泄漏扩散距离的估算方法，其中估算方法为：步骤一：测量待测硫化氢设备中硫化氢浓度；步骤二：计算标准状态下硫化氢的潜在泄漏量；步骤三：将硫化氢危害浓度分级指标设定为三种：可接受暴露安全极限值20ppm、危险临界浓度100ppm和立即威胁生命健康浓度300ppm。本发明的有益效果是：本发明实现了含硫化氢设备泄漏扩散距离的快速计算，计算简单快捷，结果准确度较高，为场站含硫化氢设备安全防护提供有力的理论指导。

摘要： 本发明公开一种考虑不确定性推理的有机气体泄漏扩散实时智能预警方法，基于FLACS建立油气扩散数值模型，开展典型场景下的扩散模拟；将气体浓度作为数据集，结合Conv‑VAE无监督模型耦合算法，构建卷积概率编码器与概率解码器；将气体扩散场景有关参数、潜在空间变量作为训练数据集及标签，通过VBnn开展有监督学习，建立输入特征和潜在空间变量分布之间的概率密度映射关系；将VBnn模型与Conv‑VAE模型解码器相结合，建立考虑不确定性推理的有机气体泄漏扩散实时在线智能预警模型；该方法实现对扩散浓度的概率时序预测，能够更全面、更合理地估计扩散气体覆盖的危险区域，保障油气处理系统的安全运行。

摘要： 本发明涉及一种水下管道原油泄漏扩散相似模型实验装置及方法，其包括：原油泄漏控制与监测系统，气源罐的输出端经管路依次连接驱动泵、缓冲罐和原油泄漏释放器，原油泄漏释放器与气源罐的顶部经管路连接，用于相似模拟不同工况条件下海底管道原油泄漏扩散情况；水流模拟系统，包括实验水池，原油泄漏释放器设置在实验水池内，用于模拟海水流动特征参数，以及泄漏扩散工况条件下，海底管道原油泄漏后在水中的运动轨迹和扩散特征；原油排放回收系统，分别与原油泄漏控制与监测系统和水流模拟系统连接，用于回收实验过程中产生的原油。本发明能模拟在不同泄漏扩散条件下的水中原油运移行为和形态特征，为海底管道泄漏定量风险评价工作提供数据支持。

摘要： 本发明提供一种液氢燃料电池汽车的氢泄漏扩散监测方法及监测系统，属于燃料电池汽车技术领域，获取多个检测点位的氢浓度数据；获取液氢储供系统内部的温度数据；获取液氢储供系统内部的压力数据；根据采集的氢浓度数据、温度数据以及压力数据，进行多级故障诊断，如发生故障则发出蜂鸣报警并发送故障代码给整车控制器，整车控制器控制动作电磁阀来关闭供氢管路。本发明通过流体力学仿真软件对多影响因素的液氢泄漏扩散进行预测来合理布置氢浓度传感器安装点位，提高了氢泄漏监测系统的响应速度，改善了低温氢泄漏监测性能，提高了液氢泄漏监测系统的准确性及适应性。

摘要： 本发明公开了一种用于有害气体泄漏扩散的人员疏散方法，包括如下步骤：根据风速轮廓线法则公式为