环境因素对海洋平台上烟气流动及传热特性影响的研究.pdf

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1、第27卷第6期中国海洋平台V01．27No．62012年12月CHINAOFFSHOREPLATFORMOec．，2012文章编号：1001—4500(2012)06-0046-05环境因素对海洋平台上烟气流动及传热特性影响的研究沈志恒(海洋石油工程股份有限公司设计公司，天津300451)摘要：采用Fluent计算流体力学软件数值模拟海洋平台上高温烟气的流动及传热特性。分析了大气风向和大气风速等环境因素对烟气流动及传热特性的影响。模拟结果表明，对于该海洋平台上的排烟设备与直升飞机甲板的相对布置位置，当大气风向在平台正西方、平台西南方时，海洋平台上排烟设备所排放的高温烟气扩散到直

2、升飞机甲板的上方，可能对直升飞杌的起飞表降落产生影响；而大气风向为平台正南方时，烟气扩散对直升飞机的起飞和降落没有影响。计算结果为海洋平台上排烟设备以及直升飞机甲板的相对布置住置的优化设计提供了有利的理论依据。关键词：环境因素；海洋平台；烟气扩散；大气风向；数值模拟中图分类号：TE991．1文献标识码：AStudyonFlowandHeatTransferCharacteristicsofExhaustedGasofOffshorePlatformBasedonEnvironmentalEffectsSHENZhi—heng(OffshoreOilEngineeringCo．，

3、Ltd．Tianjin300451，China)Abstract：FluentCFDsoftwarewasusedtosimulateflowandheattransfercharacteris-ticsofhightemperatureexhaustedgasonoffshoreplatform．Influenceofwinddirectionandwindspeedonflowcharacteristicsandheattransfercharacteristicsofexhaustedgaswasaria—lysed．Resultsshowthat，oncondition

4、sofpresentlayoutofgasexhaustedequipmentsandhelicopterdeckontheoffshoreplatform，whenthewinddirectioniSwestorsouthwest，thehightemperaturegaswilldiffusetoupperspaceofhelicopterdeck，andtakingoffandlandingofhelicopterwillbeaffectedbyhightemperaturegas．Whenthewinddirectionissouth，therewillbenoeffe

5、ctOilhelicopter．Thecalculatingresultcouldofferatheoreticsupportforhowtolayoutgasexhaustedequipmentsandhelicopterdeck．Keywords：environmentaleffects；offshoreplatform；diffusionofexhaustedgas；winddirectionofair；numericalsimulation引言对于海上油(气)田开发来说，前期基本设计阶段需要对海洋平台上的机械设备进行总体优化布置设计，使其满足海洋平台在正常施工作业时的安

6、全性以及可靠性‘’“。由于海洋平台上具有一些排烟设备(如锅收稿日期：2011-12—08；修改稿收到日期：2012—02—27基金项目：海洋石油工程股份有限公司分公司科研项目资助(E一081lU007)。作者简介i沈志恒(1981一)，男，博士研究生，工程师。第6期沈志恒环境因素对海洋平台上烟气流动及传热特性影响的研究炉，压缩机等机械设备)，排烟设备所排放的高温烟气对施工作业人员易造成安全隐患口]，主要是指高温烟气扩散可能会对海洋平台上直升飞机的起飞和降落产生影响，具体的判定标准[6]：(1)在直升飞机甲板上方直升飞机起飞和降落的区域，大气温度升高的最大值要小于大气环境温度2℃

7、。(2)在直升飞机甲板上方直升飞机起飞和降落的区域，气体速度在竖直方向上分量的标准偏差要小于1．75m／s。如果不满足上述判定标准中的任意一项，则需要对直升飞机采取适当的限制飞行。因此，为了保障海洋平台上施工作业人员的安全，需要根据当地的大气环境和海洋季风(主要指大气风向和大气风速)等环境因素进行具体的分析，并根据当地的海洋季风对海洋平台上的排烟设备和直升飞机甲板相对位置进行优化布置，以最大可能满足直升飞机甲板安全设计规范CAP437的设计要求以及判定标准。另外，还可以通过相应措施回收排烟设