油气泄漏事故是海洋油气生产平台作业过程中常见的事故类型之一,其发生极易引发重特大人员伤亡事故,造成巨大经济损失、严重环境污染和恶劣社会影响。鉴于此,本文以渤海海域某海洋油气生产平台工艺区为研究对象,针对天然气泄漏事故,采用理论分析和数值模拟方法,研究工艺区风场环境和天然气泄漏扩散过程,提出天然气泄漏事故防控方法。首先,利用Fluent软件从8种不同风向角度模拟了非恒定风速工况下工艺区的风场环境,分析和研究了高于工艺区地面1.5 m的水平风场风速分布特征和三维风场流线特征,确定了微静风区和强风速区面积,并以微静风区域占比K值为指标评估了系统抗灾韧性,研究了不同风场高度和风向对系统韧性的影响。基于系统韧性评估结果,确定了E-90°风向为工艺区通风的最不利风向。其次,在最不利风向的风场环境中,考虑紧急关断系统和放空系统对泄漏速率的干预作用,模拟了非恒定泄漏速率条件下天然气泄漏扩散的动态过程,分析了不同泄漏场景下可燃气云随时间变化的运移规律,提出了危险区判定准则,将工艺区划分为燃爆区、预警区和安全区,并研究了不同等级危险区的分布规律,分析和比较了不同泄漏场景下各个监测点气体浓度的变化规律及对危险区临界浓度的响应程度,为天然气泄漏事故防控提供依据。最后,基于事故致因理论,综合多场景全时域气云运移规律和危险区分布规律,建立了海洋油气生产平台天然气泄漏事故防控的安全屏障模型,确定了天然气泄漏事故发生后不同等级危险区全时域情景下的覆盖范围,从泄漏源控制、探测器布置、点火源控制和应急响应四个方面制定泄漏事故防控措施和方法,为海洋油气开发和安全生产提供保障。