文档介绍：,
第卷第期中国海上油气工程。
年月〕却
喷射火焰对海洋平台立管的影响
韩圣章胡云昌
天津大学建筑工程学院, 天津,
摘要将喷射火焰能量与钢材的性能相结合, 采用简化处理的办法, 建立在火灾荷载作用下平台
立管温度的变化模型, 将分析结果与文献的有关试验结果做了对比, 吻合较好。分析了立管随温度
变化破坏的可能性, 为平台立管的防护提供了依据。
关键词风险评估海洋平台火灾荷载喷射火焰
在海洋油气田开发项目中, 海洋平台及其设施在大多数情况下, 蒸汽喷射物质并不是一流出
投资巨大海上作业的环境恶劣, 风险程度很高。风就处于环境条件下, 其温度比四周温度低, 如果流动
险主要来自因设施本身的缺陷及人为失误造成的设受阻, 压力就会比四周高。要模拟的喷射, 应是与真
施、设备油气泄漏, 遇明火燃烧、爆炸, 对人、设施、设实出流具有同样释放量的等效喷射, 只是出流的周
备、环境造成伤害及损失的事故。平台的安全风险围条件不同。这种流动被认为是瞬间达到了周围条
评估和上述风险因素下设施的安全计算都是相当重件要求, 故等效孔口可看作与真实孔口一样。
要的内容。在海洋平台上, 尤以油气生产、处理舱室这种等效喷射是出自一等效直径、的孔口
、
和出油气立管受到损坏后产生的危害后果最为严。一
重。本文旨在建立事件升级时油或气立管对火灾的濡
响应模型及破坏模型。式中。为出流中所用真实孔口的直径。为出流
,
要建立遭受火灾侵袭的物体的响应模型就要条件下的气体相对密度, 即气体刚一释出时与周围
。
求解物体的三维能量平衡关系式这些平衡关系式空气密度的比值夕为周围条件下的气体与同样条
是基于火源与物体之间通过对流和热辐射以及物体件下空气密度的比值。
,
内部温差引起的热传导传递热量这样一个概念而距孔口处在喷射轴线上的体积分数为
温度计算则是基于物体随温度变化的材料特性。这
样, 在按上述方法解决问题时, 就要用到复杂的数值
, 有法, 需要机、硬。。‘乙一卫名七上,
计算技术如限元方并计算软件方’
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面的有力支持为取得简单易行的模型对海洋平、内, ‘一匕‘月
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台输油气立管在火灾作用下的影响进行分析对复式与, 有关分布常数
、、
, 输人燃的流量或输时间喷长受的
杂的机制进行了简化忽略了立管内热传导造成的料人射度体
, ,
, 置利用辐公式确定出辐热的强度估出火
热传递假定热荷载沿所研究的立管竖向和环向是位射射计
,
, , 焰近置到的通可以出火焰的
常量分析并建立了影响模型描绘出立管在给定温附位所受热量就计算
。
。大小和可能的火灾损失用于估算因喷射火焰造成
度下的温度变化趋势
热辐射作用的模型, 是用于喷射扩散包括风的影响
的一种扩展模型。火焰是被模拟成沿喷射中心线分
理论基础和简化
布的, 具有和全部辐射源辐射的热量相等的一
喷射火焰的产生和作用理论
。
在距燃料释放点一定距离处, 用简单的喷射模系列点辐射源
,
, 对释放量和个点源的辐射热量可由
型计算出位于喷射轴线上的体积分数及速度以及
垂直于轴线的体积分数剖面。在喷射冲力支配混合下式求得