基于FDS數(shù)值模擬的LNG躉船池火危險(xiǎn)距離分析.pdf

1、近年來(lái)，隨著“氣化長(zhǎng)江”、“長(zhǎng)江綠色物流創(chuàng)新工程”等長(zhǎng)江內(nèi)河船舶“油改氣”項(xiàng)目的逐步推進(jìn)，液化天然氣（LNG）作為一種經(jīng)濟(jì)，綠色、安全的新能源逐步被大眾所熟知，已被公認(rèn)為行業(yè)綠色能源的未來(lái)第一個(gè)選擇，而其中灌裝是天然氣（LNG）供應(yīng)鏈中關(guān)鍵的一種水路運(yùn)輸方式。如今,在國(guó)際上水上加注LNG的方式主要為槽車(chē)對(duì)船的加注、船對(duì)船的加注、海上浮動(dòng)站對(duì)船的加注、岸站對(duì)船的加注以及船上整體儲(chǔ)罐的替換等。目前比較適用于我國(guó)長(zhǎng)江上LNG動(dòng)力船能源供應(yīng)的加

2、注方案是LNG加注躉船對(duì)船的加注。
　　在LNG加注船上，一旦發(fā)生LNG泄漏,由于LNG自身特殊性質(zhì),當(dāng)遇到火源時(shí)，會(huì)造成LNG火災(zāi)甚至是爆炸。而其中LNG油池火災(zāi)（LNG pool fire）是最有可能發(fā)生、并且最為嚴(yán)重的火災(zāi)形式。由于LNG油池火焰對(duì)外的輻射作用，當(dāng)熱輻射達(dá)到一定值時(shí)，會(huì)對(duì)人員、鋼制上層建筑及陸上建筑造成不可估量的損傷。而且在LNG油氣躉船上油艙內(nèi)儲(chǔ)存著燃油，當(dāng)發(fā)生LNG火災(zāi)造成周?chē)h(huán)境溫度驟增時(shí)，若是油艙溫度

3、上升至燃油自燃溫度之上時(shí)，會(huì)使燃油自燃并發(fā)生油艙火災(zāi)。
　　為了研究LNG池火災(zāi)時(shí)期的火焰熱輻射影響，本文利用計(jì)算機(jī)模擬的方法分析LNG油池火災(zāi)的過(guò)程及影響，并分析火焰熱輻射隨輻射距離變化規(guī)律。
　　本文首先選用5組不同直徑的LNG液池作為研究的對(duì)象，并利用建模軟件Pyrosim對(duì)這5組LNG池火災(zāi)進(jìn)行3D建模。通過(guò)查閱LNG自身性質(zhì)及LNG池火災(zāi)相關(guān)國(guó)內(nèi)外資料及文獻(xiàn)，確定LNG池火災(zāi)相關(guān)參數(shù)，設(shè)置不同LNG池火反應(yīng)情景。通

4、過(guò)火災(zāi)動(dòng)力學(xué)模擬分析軟件FDS來(lái)模擬LNG池火災(zāi)輻射影響，重點(diǎn)研究火焰輻射隨輻射距離變化規(guī)律，計(jì)算特定輻射值下的火焰輻射距離，并與已有的實(shí)體火焰模型計(jì)算得到的火焰輻射距離對(duì)比，分析FDS計(jì)算結(jié)果的誤差及準(zhǔn)確性，并得到FDS模擬計(jì)算較實(shí)體火焰模型優(yōu)勢(shì)，闡明本文選用FDS軟件計(jì)算熱輻射的原因。然后通過(guò)分析得到鋼制上層建筑、陸上建筑及人員所能承受的臨界熱輻射通量值，利用FDS軟件計(jì)算尺寸為27.5m×12.9m×0.9m的躉船LNG液池在臨界