LNG动力船舶燃料罐火灾、爆炸事故后果数值研究

【摘要】在环保、可持续发展的时代背景下,LNG动力船舶因其环保特性和经济性正逐步得到重视发展,潜力巨大。国内内河船舶LNG—柴油双燃料改造积极推进,配套设施方面,LNG水上加注趸船具有良好发展势头。但新的动力系统带来了新的风险,“油改气“船舶加装的LNG储罐和LNG加注站的储罐都带来了巨大的火灾、爆炸风险,因此对LNG—柴油双燃料动力系统、LNG水上加注系统进行风险识别、对LNG泄漏后的燃烧、爆炸进行数值模拟是有必要的。本文在分析系统构成的基础上,对“油改气“船舶、LNG水上加注趸船进行了针对LNG泄漏事故的风险识别；对LNG趸船储罐泄漏进行了事故后果分析；基于流固耦合学和计算流体力学,用Fluidyn—MP软件探索了一种面向具体结构的对双燃料船舶尾甲板储罐泄漏发生LNG爆炸、燃烧的数值模拟方法。对LNG—双燃料船的风险识别表明,加装的LNG储罐和其他设施的质量问题、违章作业、船舶交通事故等都能造成LNG泄漏,发生燃烧、爆炸、冻伤和窒息事故,需要对各危险因素施加控制。LNG趸船作为水上加注站因为加注频繁、储罐更大,具有更多的危险因素,更需要加强操作培训和安全管理。对LNG趸船的后果分析得出了池火、蒸气云爆炸、闪火和喷射火危害形式的伤害范围、大小,结果表明虽然趸船储罐较小,但在极特殊情况下仍能对1km范围内人、建筑物造成明显影响,需要对其选址、安全防护有所重视。对LNG爆炸的数值模拟方法涵盖了从建模、网格划分、前处理、计算和后果三维呈现的完整流程,计算后对流场温度、压力、流速、结构应力和变形进行了三维展示,揭示了部分混合气体爆炸发展模式和对结构物影响的过程。流场流速、压力等参数能和工业领域对气体爆炸的研究相吻合,说明该方法是适用的,能用于对LNG动力船舶燃料罐火灾、爆炸事故后果的深入研究。
【作者】王卿权；
【导师】吴宛青；张春龙；
【作者基本信息】大连海事大学，船舶与海洋工程，2014，硕士
【关键词】柴油—LNG双燃料船；天然气泄漏；风险识别；数值模拟；

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