LNG儲罐泄漏數值模擬

寧浩淼 葉繼紅

（浙江海洋大學石油化工與環境學院，浙江 舟山 316022）

0 引言

能源是一個國家賴以生存的命脈，作為當今世界上公認的最潔凈能源之一的天然氣，它的使用對減少環境污染、提高空氣質量有相當重要的作用。天然氣產生于油田、煤田和沼澤地帶，是一種無色、無味、無毒且無腐蝕性的可燃氣體，主要成分為甲烷，燃燒產物主要為二氧化碳和水。天然氣本身雖然無毒無害，但是LNG儲存在-162℃以下的低溫儲罐中，LNG儲罐泄漏會形成低溫蒸汽，對人員造成低溫凍傷及缺氧等后果［1］，泄漏的LNG會對人體造成窒息傷害，因此發生LNG泄漏時應立即組織人員緊急疏散。泄漏的LNG如果碰到點火源則會引發火災爆炸事故，發生爆炸的情況下沒有時間疏散，應采取保護墻等安全措施。本研究探討了LNG泄漏擴散和LNG泄漏蒸汽云爆炸的緊急疏散。

1 研究模型和理論模型

目前常用于LNG泄漏擴散的模型有：箱及相似模型、經驗模型、CFD模型［2-3］等，其中基于N-S方程的CFD模型被視為研究LNG泄漏擴散模擬的最好工具，目前常用的CFD模型有FLCAS、CFX、FLUENT。本文選取FLUENT對LNG泄漏擴散進行模擬。

1.1 模型建立

某大型石化基地儲罐區LNG儲罐容積為5 000 m3，儲罐為地面式平底圓筒形雙層金屬單容罐，內罐用來存儲LNG，外罐僅用來承裝保冷材料和閃蒸氣體，內外罐均為平底，圓筒形金屬儲罐。內罐公稱直徑為20 m，筒體高度為16 m，外罐公稱直徑為22.3 m，筒體高度為18.3 m，內筒璧與外筒璧之間用膨脹珍珠巖填充絕熱。對儲罐進行建模時，由于儲罐拱頂弧度對計算結果的影響作用可以忽略不計，將儲罐模型簡化為底面半徑11.2 m，高度18.3 m的標準圓柱體?！?br>