隧道内液化天然气管道泄漏爆炸过程的数值模拟.pdf

科技导报 2011,29(22) 研究论文(Articles)
隧道内液化天然气管道泄漏爆炸过程的
数值模拟
马世海 1,黄平 2,代鹏飞 3,李想 4
1. 中国安全生产科学研究院,北京 100012
2. 北京理工大学机电学院,北京 100081
3. 中国石油西部管道分公司科技信息处,乌鲁木齐 830000
4. 浙江大学电气工程学院,杭州 310007
摘要为了解隧道内液化天然气(LNG)管道泄漏爆炸事故的发展规律,以某实际工程为例,运用计算流体动力学方法建立隧道内
LNG 管道泄漏爆炸模型,分别以 3 种不同的边界条件对 LNG 泄漏爆炸过程进行了数值模拟计算。针对隧道两端为固壁和设泄压
结构 2 种情况下的爆炸过程,通过数值模拟得到了 3 种不同泄漏强度条件下隧道内 LNG 泄漏爆炸峰值超压情况,并以此为依据
判定其破坏性。结果表明,隧道两端为固壁或设泄压结构时,在泄漏强度最小及最大 2 种情况下爆炸形式均为爆燃,会对隧道内设
施产生较严重破坏;泄漏强度居中的情况下,则会发生爆燃转爆轰过程,破坏力极强,应避免此种情况的发生。
关键词液化天然气;管道泄漏;蒸气云爆炸;超压;数值模拟
中图分类号 X937 文献标识码 A doi .1000-
Numerical Simulation of Explosion Process due to LNG Leakage from
Pipelines in Tunnel
MA Shihai1, HUANG Ping2, DAI Pengfei3, LI Xiang4
1. China Academy of Safety Science and Technology, Beijing 100012, China
2. School of Mechatronical Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
3. Department of Sci & Tech Information, PetroChina West pany, Urumqi 830000, China
4. College of Electrical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310007, China
Abstract In order to simulate the explosion process due to Liquefied Natural Gas (LNG) pipeline leakage in tunnel, a mathematical
model of fire and explosion due to LNG pipeline leakage is proposed based on putational Fluid Dynamics (CFD) method and for
an active LNG transportation pipeline in a tunnel. The LNG leakage explosion under three