冷放空氣體擴散對海洋平臺群影響分析

吳奇兵，張士超，李修峰，肖軍詩，陳澤光

（中海油安全技術服務有限公司，天津 300450）

冷放空系統是海上生產設施重要的安全系統，其設計是否合理將直接影響平臺的生產和安全[1-2]。受海上平臺空間所限，冷放空管距離生產區、生活區較近，因此與陸上油田相比危險性更大[3-4]。W平臺冷放空管斜向上伸出平臺10 m距離，在放空氣體時氣體會隨風飄向平臺，對平臺作業及生活產生影響，因此考慮將放空管在現在的基礎上延長10 m。由于該平臺與其他兩平臺距離較近，其氣體擴散影響較為復雜。為分析放空管加長改造后對放空氣體排放的影響，應用CFD軟件對平臺冷放空泄放氣體擴散過程進行了數值模擬[5-8]，研究了可燃氣體擴散的基本規律，分析了不同風向、風速對可燃氣體擴散的影響，并依據計算結果對冷放空管的改造提出了建議。

1 計算模型的建立

某油田位于渤海遼東灣北部海域，W平臺和D平臺之間由棧橋連接，距離為20 m。中心平臺D與儲油沉箱平臺W棧橋相連，G平臺與W平臺的西北側通過棧橋連接，平臺所在位置平均水深9 m。平臺群布置見圖1。

圖1 目標平臺群三維模型

為了在保證計算精度的前提下盡量降低計算成本，選擇250 m×250 m×80 m大氣空間作為計算區域。平臺甲板模型位于計算區域的中心。冷放空氣體將會以較大的速度噴射進入大氣空間，網格劃分采用非均勻四面體，并在放空口附近區域進行了網格加密，而在遠離放空口附近處加大網格尺寸。最后劃分完成后節點總數80 094，網格總數為432 419。……