韩 力　刘鑫鹏　马金晶　郭开华

中山大学工学院



半封闭空间LNG泄漏安全性数值模拟研究①

韩 力刘鑫鹏马金晶郭开华

中山大学工学院

摘要为了定量评价液化天然气(LNG)加注船上“冷箱”内发生泄漏后的风险，利用计算流体力学软件Fluent对“冷箱”在有、无强制通风条件下发生LNG泄漏后扩散和爆燃的过程进行了模拟研究。结果表明，在无强制通风时，“冷箱”内发生连续泄漏后，箱内可燃浓度区域随时间先变大后减小，在泄漏后60 s、90 s、120 s、150 s分别点燃时，达到的最大超压依次为29 kPa、89 kPa、76 kPa、70 kPa，会对箱体和人员造成严重伤害;在有强制通风时，泄漏后箱内甲烷浓度场在约100 s后达到稳定，在泄漏后60 s、90 s、120 s、150 s分别点燃时，达到的最大超压依次为1.8 kPa、1.9 kPa、3.0 kPa、3.1 kPa,超压损害很小，但在爆燃后继续燃烧，会对箱体及内部设备造成高温热辐射损害。计算方法和结果可应用于“冷箱”等半封闭空间泄压防爆的安全设计。

关键词液化天然气泄漏爆燃数值模拟安全

液化天然气(LNG)因其具有清洁、高效的特点，现已广泛应用于各行各业。但由于LNG泄漏后极易蒸发并与空气混合形成可燃气云，一旦遇到火源，便可能发生火灾,甚至是爆炸等严重灾害。所以，LNG生产、储存、运输、利用的过程和处所都存在一定风险。相比于火灾，可燃气体发生爆炸的后果更严重，爆炸产生的冲击波会导致大量人员伤亡和财产严重损失，爆炸后往往还会发生火灾，对周围环境造成高温热辐射的二次伤害。因此，为了减少此类灾害事件的发生，降低后果的危害程度，必须对可燃气体发生爆炸的条件、特性进行深入研究，以找到抑爆泄爆的有效方法。……