放空系统是输气管道的重要组成部分,在当计划性检修、故障维修或事故抢修前,为保障作业安全,通常需要利用放空系统排出管道及设备内的剩余天然气。输气管道站场放空作业分为直接放空和点火放空两种方式,目前国内规范对这两种放空方式的选择没有强制性规定。无论采用哪种放空方式,在进行放空系统设计时,都需要适当确定放空立管与相应站场的距离以保证放空过程不会引发火灾爆炸。对于直接放空方式,现有规范对该距离的规定只适用于放空流量小于40000m~3/h的情况;对于点火放空方式(火炬),则要求根据允许的热辐射强度确定该距离。为了使放空方式的选择及该距离的确定有更加明确和完整的依据,避免因放空作业而发生事故,详细研究两种放空方式的影响范围显得尤为必要。本文基于国内外相关规范对两种放空方式的安全性进行了较系统的分析和对比。通过对天然气直接放空的气体射流和扩散过程的物理分析,确定了天然气扩散范围的影响因素。通过对天然气点火放空过程的物理分析,确定了热辐射强度的影响因素。针对两种放空方式,分别应用Gambit软件建立了放空过程的模型,并应用Fluent软件进行放空过程数值模拟。对直接放空方式,数值模拟结果为不同条件下的天然气扩散云图,通过对这些扩散云图的分析,揭示了对天然气扩散范围随各种影响因素的变化规律。对点火放空方式,数值模拟结果为火焰热辐射强度分布云图,通过对这些热辐射强度云图的分析,揭示了不同热辐射强度对应空间范围随各种影响因素的变化规律。本文的研究成果可以为天然气放空系统设计及相关标准规范的修改完善提供参考依据。