海底管道泄漏天然氣擴(kuò)散規(guī)律數(shù)值模擬

【摘要】：為研究淺水區(qū)域海底管道泄漏天然氣擴(kuò)散規(guī)律,減少重大事故的發(fā)生,基于計算流體動力學(xué)(CFD)理論,建立海底天然氣管道泄漏事故后果預(yù)測和評估模型。通過用戶自定義函數(shù)(UDF)給出海流流速分布情況,結(jié)合VOF模型和k-e湍流模型,實現(xiàn)對泄漏天然氣擴(kuò)散行為的模擬,研究不同泄漏速率、泄漏孔徑及海流流速對天然氣在海水中擴(kuò)散行為的影響。結(jié)果表明:海底天然氣泄漏擴(kuò)散大致經(jīng)歷氣云團(tuán)→大氣泡→小氣泡3種形態(tài)的變化過程;泄漏速率越大,擴(kuò)散氣體氣泡半徑越大,與海水摻混比例越小,抵達(dá)海面的時間越短;泄漏孔徑變化對天然氣擴(kuò)散的影響與泄漏速率變化影響相同,但泄漏孔徑變化對天然氣擴(kuò)散形態(tài)的影響更為明顯;海流流速越大,氣體擴(kuò)散軌跡與海底的夾角越小,沿海流方向的擴(kuò)散距離越大。 【作者單位】： 中國石油大學(xué)(華東)海洋油氣裝備與安全技術(shù)研究中心;
【關(guān)鍵詞】： 海底管道 泄漏 天然氣 擴(kuò)散規(guī)律 數(shù)值仿真 計算流體動力學(xué)
【基金】：中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金資助項目“復(fù)雜條件下海底管道不穩(wěn)定狀態(tài)安全評估方法研究”,14CX02065A
【分類號】：TE88
【正文快照】： 海底管道是海上天然氣的主要輸送方式,但是由于惡劣的水文地質(zhì)環(huán)境,使得海底管道長期處于波流沖刷、海床運動、臺風(fēng)等復(fù)雜環(huán)境載荷之中,加之設(shè)計缺陷、第三方破壞等因素,使得海底管道存在較高的失效概率[1]。海底輸氣管道一旦發(fā)生泄漏,可能連鎖引發(fā)火災(zāi)、爆炸事故,造成嚴(yán)重的

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