Ανάλυση Διαρροής Καύσιμου Αερίου σε Δωμάτιο Συμπιεστών Φυσικού Αερίου

Η μοριακή διάχυση είναι ένας σημαντικός τρόπος μεταφοράς υλικού. Εφόσον υπάρχει κλίση συγκέντρωσης (διαφορά συγκέντρωσης) και κλίση πίεσης, η ποιότητα του φυσικού αερίου θα μεταφέρεται αυθόρμητα από περιοχή υψηλής πίεσης σε περιοχή χαμηλής πίεσης και από περιοχή υψηλής συγκέντρωσης σε περιοχή χαμηλής συγκέντρωσης έως ότου η πίεση και η συγκέντρωση φτάσουν σε ισορροπία.Η διαρροή καύσιμου αερίου στο δωμάτιο του συμπιεστή φυσικού αερίου εμφανίζεται κυρίως σε διάφορους συνδέσμους στους αγωγούς εισόδου και εξόδου του συμπιεστή.Η κλίμακα διαρροής γενικά χωρίζεται ανάλογα με το μέγεθος του ανοίγματος διαρροής, της φλάντζας και άλλων. Η διαρροή του συνδετήρα μπορεί επίσης να μετρηθεί με ισοδύναμο άνοιγμα.Δηλαδή, η διαρροή αγωγού φυσικού αερίου είναι γενικά διαρροή στομίου και η διαδικασία διαρροής μπορεί να θεωρηθεί ως εκροή συμπιεστού αερίου από στόμιο.Από τη διερεύνηση του ατυχήματος, η πιθανότητα ατυχήματος διαρροής μικρής κλίμακας (μικρού ανοίγματος) είναι μεγάλης και μεγάλης κλίμακας (μεγάλου ανοίγματος) ατυχήματος διαρροής είναι λιγότερο πιθανό.Στην πραγματικότητα, σε περίπτωση μεγάλης κλίμακας διαρροής αγωγού φυσικού αερίου, το φυσικό αέριο που διαρρέει θα γεμίσει γρήγορα τον χώρο ολόκληρου του δωματίου του συμπιεστή και ο ανιχνευτής καύσιμου αερίου μπορεί να ανιχνευθεί αποτελεσματικά σε οποιαδήποτε θέση.Επομένως, μόνο μικρής κλίμακας διαρροή πρέπει να λαμβάνεται υπόψη για τη διάταξη του ανιχνευτή καύσιμων αερίων.Εδώ, το σημείο διαρροής θεωρείται ως 1 A τρύπα αρκετά μικρή ώστε να αντιμετωπίζεται ο σωλήνας ως ένα δοχείο αρκετά μεγάλο.Επομένως, η πίεση στον αγωγό δεν θα αλλάξει υπό την επίδραση της διαρροής, δηλαδή της ισοβαρικής διαρροής.

1. Κατάσταση διαρροής εύφλεκτου αερίου σε ανεπαρκώς αεριζόμενο περιβάλλον

Σε κλειστό χώρο, λόγω κακού αερισμού (που μπορεί να γίνει κατανοητό ως περιβάλλον στατικού ανέμου), το φυσικό αέριο ψεκάζεται από το στόμιο διαρροής σε κατάσταση υψηλής συγκέντρωσης και υψηλής πίεσης, υπάρχει μεγάλη διαφορά πίεσης με το περιβάλλον, και δημιουργούνται τοπικές δίνες για να σχηματίσουν μια «ζώνη κενού» και το περιβάλλον αέριο θα ρέει πλευρικά στο οριακό στρώμα του πίδακα για να αναπληρώσει τη «ζώνη κενού». Η χαμηλή πίεση που προκύπτει θα ισορροπήσει με το περιβάλλον σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα και σε πολύ μικρό εύρος, αναμειγνύεται με τα περιβάλλοντα μέσα και διαχέεται συνεχώς στην ατμόσφαιρα, σχηματίζοντας έτσι μια μορφή ελεύθερης διάχυσης και οι κατανομές συγκέντρωσης και ταχύτητας είναι βασικά συμμετρικές.

Δεδομένου ότι το μοριακό βάρος του φυσικού αερίου είναι περίπου 16, Μέσο μοριακό βάρος ανεπαρκούς αέρα (29) 60%, το φυσικό αέριο που διαρρέει θα επηρεαστεί από την κατακόρυφη ανοδική άνωση στον αέρα.Στην περιοχή που δεν απέχει πολύ από το στόμιο διαρροής, η αρχική ορμή παίζει σημαντικό ρόλο και τα χαρακτηριστικά ροής της είναι παρόμοια με τον καθαρό πίδακα, ο οποίος βασικά δεν επηρεάζεται από τον αέρα.Με την αύξηση της απόστασης έγχυσης, το πλάτος του πίδακα αυξάνεται σταδιακά και η περιοχή κατανομής σταδιακά αυξάνεται λόγω της παρασύρσεως του περιβάλλοντος κατά μήκος της διαδρομής.Αντίθετα, το φαινόμενο της άνωσης εμφανίζεται σταδιακά και καταλαμβάνει τελικά την κυρίαρχη θέση.Ο βαθμός ελεύθερης διάχυσης του φυσικού αερίου αυξάνεται.Το τελικό ύψος κίνησης μπορεί να φτάσει στην κορυφή του τοπικού χώρου και η κατάσταση διαρροής του είναι γενικά νέφος μανιταριών.Εάν το σημείο διαρροής είναι πάνω από τον αγωγό και ο πίδακας είναι κατακόρυφος προς τα πάνω, θα γίνει νεκρή γωνία παρακολούθησης εντός ενός συγκεκριμένου ύψους μακριά από την οριζόντια απόσταση του σημείου διαρροής.Στην πραγματικότητα, είτε στην κατακόρυφη είτε στην οριζόντια κατεύθυνση, με την επέκταση της απόστασης διάχυσης, η συγκέντρωση του φυσικού αερίου θα μειωθεί, ακόμη και κάτω από το 25 του κατώτερου ορίου έκρηξης, και το σύστημα ανίχνευσης και συναγερμού καυσίμου αερίου δεν θα ξεκινήσει.

Από την άλλη πλευρά, το φυσικό αέριο που διαρρέει θα μετακινηθεί τελικά στην κορυφή του χώρου υπό τη δράση της άνωσης.Αυτή τη στιγμή, επειδή η κορυφή της περιοχής είναι ένας κλειστός χώρος, το φυσικό αέριο που διαρρέει θα συγκεντρώνεται συνεχώς στην κορυφή και θα φτάσει ακόμη και στο όριο έκρηξης.

2. Συνθήκες εξαναγκασμένης εξάτμισης οροφής κατάσταση διαρροής καύσιμου αερίου

Με βάση την ανάλυση 1 της διαρροής καύσιμου αερίου σε ανεπαρκώς αεριζόμενο περιβάλλον, όταν η μηχανική συσκευή εξάτμισης είναι τοποθετημένη στην κορυφή του χώρου του συμπιεστή, είτε πρόκειται για συμπλήρωμα φυσικού αέρα είτε για μηχανικό συμπλήρωμα αέρα, η κατάσταση ροής αέρα στη μονάδα θα αλλάξει. και ο πίδακας φυσικού αερίου που έχει διαρρεύσει θα εκτραπεί στην κατακόρυφη θέση της εξόδου της εξάτμισης.Καθώς η κατεύθυνση της ροής του αέρα είναι γενικά προς τα πάνω, το φυσικό αέριο που διαρρέει όχι μόνο μετακινείται προς τα πάνω από την άνωση, αλλά επίσης εξαναγκάζεται από την ανοδική κίνηση του αέρα.Η ταχύτητα κίνησης προς τα πάνω θα επιταχυνθεί, η οριζόντια απόσταση διάχυσης θα περιοριστεί και ο χώρος της νεκρής γωνίας παρακολούθησης θα αυξηθεί.Από την άλλη, λόγω της επιτάχυνσης της ανοδικής κίνησης, θα αυξηθεί και ο ρυθμός μείωσης της συγκέντρωσης του φυσικού αερίου.Εάν η διαρροή δεν είναι αρκετή για να διατηρήσει επαρκή συγκέντρωση, όταν η θέση εγκατάστασης του ανιχνευτή εύφλεκτων αερίων είναι υψηλή, το σύστημα ανίχνευσης και συναγερμού δεν θα ξεκινήσει.


Ώρα δημοσίευσης: Δεκ-27-2021