LNG储罐泄露PHAST分析报告.docx
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LNG储罐泄露PHAST分析报告
1、计算标准
本次计算模拟采用的评估标准包括热辐射通量和可燃气体浓度等级,见下表(参照标准GB-50183-2004第10.3.4及10.3.5条)
表1热辐射通量限值
规范要求
热辐射通量限值kW/m2
界线内不得有50人以上的室外活动场所
4
界线内不得有活动场所、学校、医院、监狱、拘留所和居民区等在用建筑物;
9
界线内不得有即使是能耐火且提供热辐射保护的在用构筑物。
30
表2可燃气体浓度扩散限值
规范要求
浓度等级
扩散隔离区边界的空气中甲烷气体平均浓度不应超过2.5%
2.5%
2、计算模拟参数
表3热辐射计算模拟参数
物理量
数值
说明
大气稳定度
D
风速
1.5m/s
GB-50183
相对湿度
50%
GB-50183
液池面积
177m2
LNG满围堰
液池面积
4m2
LNG满集液池
表4可燃气体扩散计算模拟参数1
物理量
数值
说明
大气稳定度
D
风速
1.5m/s
相对湿度
50%
GB-50183
泄漏口径
DN50
GB-50183
储罐压力
20kPa
表压
储罐容积
49m3
计算时间
10mins
GB-50183
3、计算结果
3.1储罐泄漏扩散(下图中为所有栅格的间距为10m)
图1下风向甲烷浓度变化图
图2甲烷浓度影响区域(22000ppm的范围区域半径为120米)
图3下风向甲烷浓度沿地面轴线变化图
图4下风区域甲烷浓度俯视图(单位m)
图5下风向不同甲烷浓度区域立面图(单位m)
图6下风向不同甲烷浓度区域图
图中红线内部分浓度为甲烷燃烧上限浓度(UFL)16.5%(实际为16.5%),蓝线内部分为甲烷燃烧下限浓度(LFL)4.4%(实际为5%),绿色部分为规范要求甲烷扩散浓度限值1/2LFL4.4%
甲烷浓度为2.2%时,能达到最远水平距离为120m(以距储罐壁计)。
3.2池火灾热辐射
图7储罐发生火灾时热辐射通量随距离变化图
图8.池火灾热辐射强度半径
图9.池火灾热辐射强度半径(在图上显示)
图8.池火灾热辐射强度影响半径(在图上显示)
图10.池火灾热辐射强度为29.61kW/m2界距围堰边的距离为13.79m
图11.池火灾热辐射强度为8.8kW/m2界距围堰边的距离为23.19m
图12.池火灾热辐射强度为4kW/m2界距围堰边的距离为30.7m
图13储罐火喷射与距离
图14储罐火喷射与距离
火灾部位
热辐射达到最远水平距离m
热辐射通量
29.61kW/m2
热辐射通量
8.8kW/m2
热辐射通量
4kW/m2
LNG储罐
12
155
储罐区集液池
13.79
23.19
30.7
注:
1—表中距离分别以距储罐中心、集液池中心距离计
4.结论
4.1热辐射通量
根据GB-50183-2004热辐射通量,热辐射通量限值4kW/m2,30.7米界线内没有“50人以上的室外活动场所”、“活动场所、学校、医院、监狱、拘留所和居民区等在用建筑物”;热辐射通量限值29.61kW/m2,13.79米界线内没有“即使是能耐火且提供热辐射保护的在用构筑物”。
图15热辐射通量限值4kW/m2,30.7米界线
图16热辐射通量限值29.61kW/m2,13.79米界线
4.2可燃气体浓度扩散限值
根据GB-50183-2004可燃气体浓度规定10.3.5,在“图2甲烷浓度影响区域”图中,22000ppm的范围区域半径为120米范围内没有“室外活动场所”和“建筑物”。
总结,此LNG储罐的火灾工况的安全间距满足GB-50183-2004的规范要求。