典型可燃氣體小孔泄漏危險范圍預測模型研究

趙開功 ，張曉蕾 ，李長明 ，陳 剛 ，蓋泳伶

（1.北京科技大學 土木與資源工程學院, 北京 100083；2.國家能源投資集團有限責任公司 安全環保監察部, 北京 100011；3.中國安全生產科學研究院, 北京 100012；4.中國礦業大學(北京) 應急管理與安全工程學院, 北京 100083；5.國能網信科技(北京)有限公司, 北京 100011；6.中國人民解放軍63600 部隊, 甘肅 酒泉 732750）

0 引 言

能源是國家的重要基礎產業，能源安全是國家安全的重要組成部分[1-3]，我國是一個缺油、少氣，煤炭資源相對豐富的國家[4]，隨著時代的發展和國民經濟的高速增長，石油消費增速遠大于國內石油資源增產的速度，發展合成油工業作為石油資源的補充是合理的[5]。各種化工合成工藝所用原料氣的有效成分主要是H2、CO 和CH4，而在各種工藝中，大多數都需要在高壓環境中進行，如合成油品所需壓力為2～3 MPa，合成二甲醚則需要2～4 MPa 壓力[6]，因此合成裝置、運輸管道一旦發生泄漏，造成人員及經濟損失不可估量。

數值模擬能夠表示參數的變化關系，使用數值計算方法進行求解，能夠得到過程中的動態模擬結果，極大地促進了科學研究的發展。劉彥青[7]在同時考慮瓦斯含量與壓力的情況下，通過數值模擬方法計算得到了使煤層瓦斯涌出量最低的工作面平均推進速度周期為25～30 d。在高壓氣體泄漏擴散的研究中，李偉等[8]通過流體力學計算軟件，對于高壓甲烷儲罐的泄漏噴射和擴散過程進行了數值模擬，通過數值模擬結果，建立了甲烷容器內壓力與破裂口噴射速度的定量公式。……