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天然气与石油 NATURALGAS AND OIL
2016年12月
LNG接收站泄漏事故及火灾爆炸后果分析
翁浩铭12李自力12边江1.2张成斌1.2 1.中国石油大学（华东），山东青岛266580；
2.山东省油气储运安全省级重点实验室，山东青岛266580
摘要：LNG属于易燃易爆的危险性物品，一旦发生泄漏，可能引发喷射火、池火、蒸气云爆炸、闪火等危害。利用挪威船级社研制的PHAST软件，选取具有代表性的泄蒲工况对LNG 泄漏及可能引发的事故进行分析计算。利用CIS显示扩散气体、喷射火及池火热辐射、蒸气云爆炸超压的影响区域，并提出风险防范对策措施，为消防力量的布置以及应急预案的制订等提供依据。
关键词：LNG泄漏：喷射火；池火；蒸气云爆炸；LNG接收站安全 D0I:10. 3969 /j. issn. 1006 5539. 2016. 06. 009
0前言
进入21世纪后，我国对能源的需求不断增加，出于市场需求，我国LNG产业步人了发展的快车道1]。自 2006年以来，沿海地区数座LNG接收站陆续建成投运。截止2015年底，已有14座LNG接收站投产运营，在建及处于规划阶段的接收站达到15座。然而，LNG的管理却相对滞后，LNG的安全问题也愈发受到各方面的重视。
LNG的储存温度很低，在-162℃左右，此外还具有易燃、易爆、易扩散等特点，被列为甲类火灾危险性物品。LNG的泄漏一方面可能造成低温冻伤、室息等危害，泄漏到水面上还可能造成RPT(快速相变）爆炸；另一方面，泄漏出来的LNG蒸汽云一且遇到火源将引发喷射火、池火、蒸气云爆炸、闪火等危害，也可能产生 BLEVE（沸腾液体扩展蒸汽爆炸）等危害而形成多米诺效应[3)。
1LNG泄漏扩散
LNG接收站储罐区选用全容式混凝土储罐，闫晓等人[3]对该类型储罐区进行了风险识别以及相应的评估，认为储罐发生全面破裂以及罐顶全面失效的概率保守
估计为1×10-"y，而储罐的进出料管线发生完全断裂以及小孔泄漏的概率分别为4.21×10-"和2.1× 10"*y""，进出料管线发生小孔泄漏的概率远超其他类型的事故。因此本文将对发生概率最大的LNG小孔泄漏进行分析，利用DNVPHAST软件，以某LNG接收站为例
对各类事故后果进行模拟计算。 1.1计算模型
PHAST采用 UDM(（Unified Dimensional Model)模型来计算泄漏以及扩散。UDM是一种复合模型，包括两个子模型：准瞬时模型和有限时间修正模型，模型以距离和时间作为关键变量，通过一系列代数方程来描述扩散云团，对于瞬时和连续释放通过不同的方程来描述并考虑了整个扩散状态[4]。PitbladoR等人[5]将PHAST的计
算结果与Burro等实验进行对比，两者较为吻合。 1.2计算实例
某LNG接收站所在地区平均风速为5m/s，年平均气温为15℃，年平均湿度为70%，大气稳定度为中等稳定。计算物料选取单组份甲烷代替LNG，储存温度为-164℃，泄漏口径根据API581推荐取101.6mm（4in）[6】，泄漏口高度为1m，水平喷射，连续性泄漏[7] 持续时间为10min。
收稿日期：2016-06-12
作者简介：翁浩铭（1991－），男，浙江普陀人，硕士研究生，主要从事油气储运系统安全研究。万方数据