CCUS海上注入平台CO₂泄漏的扩散富集特性与风险评估

摘要

基于计算流体力学与气体泄漏扩散理论，运用Fluent软件建立CCUS（二氧化碳捕集、利用与封存）海上注入平台CO₂泄漏三维计算模型。对不同海域风向、风速、泄漏方向和泄漏量下CO₂的扩散富集特性进行动态仿真。使用多尺度嵌套网格技术预测大尺度平台上小尺度泄漏口的流场和质量分数场，以在保障网格精度的同时提高计算效率。结果表明：海域风向和风速对CO₂泄漏传递特性影响显著，NW为最不利风向，影响范围最大，与甲板布局共同作用下，出现大面积危险区和预警区；风速低时，CO₂富集较明显；逆风向泄漏影响范围最大；撕裂型大量泄漏更易富集并快速达到危险阈值；CCUS海上注入平台CO₂泄漏扩散的时空分布规律与运移机制可为海上平台CO₂泄漏的风险评估和安全监测提供参考。

关键词

海上平台 / 二氧化碳泄漏 / 计算流体力学 / 扩散 / 多尺度嵌套模型 / 安全