[发明专利]一种LNG泄露收集盘的设计方法

摘要

本发明公开一种LNG泄露收集盘的设计方法，根据质量守恒定律，建立收集盘中泄露LNG的输入输出动态关系模型，向所述模型赋予初始值，根据设定的步长进行递归调用，从而得到所述收集盘内存有的LNG质量随时间变化的曲线；根据所述曲线确定收集盘的底盘面积、围堰高度以及与所述收集盘相连的收集管的截面积；其中所述曲线的变化规律为：当收集盘内的LNG液位达到一定的高度时，原有规模下的继续泄露不会导致LNG液位的进一步增高，并且随着泄露的减弱停止，而收集和蒸发的作用持续，收集盘内的LNG液位逐渐下降直至趋近于零。

主权项

1.一种LNG泄露收集盘的设计方法，其特征在于，根据质量守恒定律，建立收集盘中泄露LNG的输入输出动态关系模型，向所述模型赋予初始值，根据设定的步长进行递归调用，从而得到所述收集盘内存有的LNG质量随时间变化的曲线；根据所述曲线确定收集盘的底盘面积、围堰高度以及与所述收集盘相连的收集管的截面积；其中所述曲线的变化规律为：当收集盘内的LNG液位达到一定的高度时，原有规模下的继续泄露不会导致LNG液位的进一步增高，并且随着泄露的减弱停止，而收集和蒸发的作用持续，收集盘内的LNG液位逐渐下降直至趋近于零，其中，所述输入输出动态关系模型的建立方法包括：S1：计算t时刻下收集盘内存有的泄露LNG的质量m(t)：m(t)＝ρSh(t)其中ρ为泄露LNG的液体密度，S为收集盘的底盘直径，h(t)为t时刻收集盘内的液池高度；S2：计算t时刻下从LNG储液罐中泄露出的LNG质量m_spill(t)，所述m_spill(t)为一分段函数：当0<t≤10min时，m_spil(t)＝C_DA₀μ₀其中C_D为小孔泄漏系数，取值在0.6‑1之间，A₀为泄漏孔径的截面积，当t>10min时，m_spil(t)＝0S3：计算经由收集管被收集出去的LNG质量m_col(t)：泄露LNG收集的质量速率取决于收集池内液池的高度与收集管内的阻力损失关系，计算式为：其中ζ为收集管的阻力系数，S_i为收集管的截面积，g为重力加速度；S4：根据热量守恒定律计算从收集盘中蒸发掉的泄露LNG质量m_evap(t)；S5:建立收集盘内泄露LNG的质量守恒等式及其递归等式：m(t)＝m_spil(t)‑m_col(t)‑m_evap(t)m(t+△t)＝m(t)+△m(t)，△t为一时间间隔。