一种液化天然气泄漏后果仿真系统及方法与流程

本发明主要涉及天然气管理，具体涉及一种液化天然气泄漏后果仿真系统及方法。

背景技术：

1、近年来我国天然气进口量和天然气产量持续递增，其中液化天然气(lng)进口量约占总进口量的半数以上，大型化lng储存成为必然趋势。由于lng接收站设备种类繁多且工艺复杂，lng低温、易挥发、易燃易爆的特性，其场站安全问题随之凸显。

2、传统的lng接收站主要采用定量风险评价(qra)或火灾后果评价(fha)的方法，由于泄漏场景单一、参数为静态参数，结果多为二维平面的静态展示，对真实场景中的三维信息描述不足，不能准确描述事故在空间中的危害后果情况，评价结果的应用具有一定的局限性。而采用cfd(计算流体力学)的仿真方法专业性强、操作繁琐，模型复杂难于理解，可操作性低。且实际上由于lng接收站存在码头卸料区、lng储罐区、高压外输区等多个功能区域，涉及水面与陆上等多个场景，不同功能区输送介质的形态有差异，发生泄漏后，其泄漏行为与泄漏时的生产状态、工艺参数、环境参数存在着极强的关联性，泄漏后果的衍生行为除了泄漏事故本身，还涉及应急救援等行为的响应，单一化、静态化的分析或评价模型难以满足实际需求。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种液化天然气泄漏后果仿真系统及方法。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种液化天然气泄漏后果仿真系统，包括：数据采集模块、事故模型仿真模块、环境仿真模块以及应急处理模块，

3、所述数据采集模块用于从预设传感器中采集待处理状态数据；

4、所述事故模型仿真模块用于对所述待处理状态数据进行模型仿真处理，得到模型仿真结果；

5、所述环境仿真模块用于从无人机中获得场景数据，对所述场景数据进行环境仿真处理，得到环境仿真结果；

6、所述应急处理模块用于根据所述模型仿真结果和所述环境仿真结果从预设应急处理库中获得应急处置方案，并将所述应急处置方案作为液化天然气泄漏后果的仿真结果。

7、本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种液化天然气泄漏后果仿真方法，包括如下步骤：

8、从预设传感器中采集待处理状态数据；

9、对所述待处理状态数据进行模型仿真处理，得到模型仿真结果；

10、从无人机中获得场景数据，对所述场景数据进行环境仿真处理，得到环境仿真结果；

11、根据所述模型仿真结果和所述环境仿真结果从预设应急处理库中获得应急处置方案，并将所述应急处置方案作为液化天然气泄漏后果的仿真结果。

12、本发明的有益效果是：通过从预设传感器中采集待处理状态数据，对待处理状态数据的模型仿真处理得到模型仿真结果，对场景数据的环境仿真处理得到环境仿真结果，根据模型仿真结果和环境仿真结果从预设应急处理库中获得应急处置方案，并将应急处置方案作为液化天然气泄漏后果的仿真结果，充分考虑了地面与水上的泄漏特征，解决了lng接收站泄漏后果静态展示的技术不足、lng接收站泄漏计算场景单一以及真实泄漏场景中的三维信息描述不足的问题。

技术特征：

1.一种液化天然气泄漏后果仿真系统，其特征在于，包括：数据采集模块、事故模型仿真模块、环境仿真模块以及应急处理模块，

2.根据权利要求1所述的液化天然气泄漏后果仿真系统，其特征在于，所述事故模型仿真模块包括泄漏场景仿真单元、泄漏模型仿真单元、扩散模型仿真单元、火灾热辐射模型仿真单元、蒸气云爆炸模型仿真单元、液体膨胀蒸气爆炸模型仿真单元以及低温冻伤模型仿真单元，

3.根据权利要求2所述的液化天然气泄漏后果仿真系统，其特征在于，所述待处理状态数据包括液化天然气定压比热容、液化天然气温度以及液体汽化潜热，所述泄漏模型仿真单元中，通过泄漏模型对所述待处理状态数据进行仿真，得到泄漏状态仿真结果的过程具体为：

4.根据权利要求2所述的液化天然气泄漏后果仿真系统，其特征在于，所述待处理状态数据包括液化天然气热容量、液化天然气质量、液化天然气温度、空气热容量、空气质量以及空气温度，所述低温冻伤模型仿真单元中，通过低温冻伤模型对所述待处理状态数据进行仿真，得到低温冻伤仿真结果的过程包括：

5.根据权利要求1所述的液化天然气泄漏后果仿真系统，其特征在于，所述环境仿真模块中，从无人机中获得场景数据，对所述场景数据进行环境仿真处理，得到环境仿真结果的过程具体为：

6.根据权利要求1所述的液化天然气泄漏后果仿真系统，其特征在于，所述液化天然气泄漏后果仿真系统还包括后果仿真模块，所述后果仿真模块具体用于：

7.一种液化天然气泄漏后果仿真方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的液化天然气泄漏后果仿真方法，其特征在于，所述对所述待处理状态数据进行模型仿真处理，得到模型仿真结果的过程包括：

9.根据权利要求8所述的液化天然气泄漏后果仿真方法，其特征在于，所述待处理状态数据包括液化天然气定压比热容、液化天然气温度以及液体汽化潜热，所述通过泄漏模型对所述待处理状态数据进行仿真，得到泄漏状态仿真结果的过程为：

10.根据权利要求8所述的液化天然气泄漏后果仿真方法，其特征在于，所述待处理状态数据包括液化天然气定压比热容、液化天然气温度以及液体汽化潜热，所述通过泄漏模型对所述待处理状态数据进行仿真，得到泄漏状态仿真结果的过程为：

技术总结
本发明提供一种液化天然气泄漏后果仿真系统及方法，属于天然气管理领域，系统包括：数据采集模块、事故模型仿真模块、环境仿真模块以及应急处理模块，数据采集模块用于从预设传感器中采集待处理状态数据；事故模型仿真模块用于对待处理状态数据进行模型仿真处理得到模型仿真结果；环境仿真模块用于从无人机中获得场景数据，对场景数据进行环境仿真处理得到环境仿真结果。本发明充分考虑了地面与水上的泄漏特征，解决了LNG接收站泄漏后果静态展示的技术不足、LNG接收站泄漏计算场景单一以及真实泄漏场景中的三维信息描述不足的问题。

技术研发人员：张强,杨玉锋,张希祥,孙晓彤,程万洲,张朝阳,毕武喜,刘硕,韩小明
受保护的技术使用者：国家石油天然气管网集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16