基于FLUENT的城镇燃气管道泄漏扩散模拟研究

利用FLUENT对城镇燃气管道发生泄漏时的气体扩散问题进行模拟分析,得到气体在一定风速和有限空间条件下的扩散规律和甲烷浓度分布规律,指出燃气管道在泄漏口处气体泄漏速度较快,气体扩散近似自由射流,泄漏流场速度分布和甲烷浓度分布在X轴正向受到外部环境风速和泄漏孔径的影响明显,随风速和管道泄漏孔径增大气体扩散范围增大,这为充分认识城镇燃气管道泄漏扩散现象,有效预测泄漏事故范围和应急处置提供了理论依据。     

天然气泄漏扩散规律的CFD仿真

天然气管道泄漏后气体的扩散受到管道运行情况和周围环境的影响,气体在泄漏孔处的喷流规律较为复杂,以CFD方法为基础,使用ANSYS软件对泄漏点及其周围环境进行建模,对不同工况进行模拟,分析运行压力、风速和泄漏孔径对气体扩散的影响,从而得到天然气管道泄漏后气体的扩散规律,证明泄漏范围与输送压力和泄漏孔径成正相关,风向和风速分别影响泄漏云的扩散方向和扩散速度。     

外力破坏作用下燃气管道突发性破损泄漏扩散及风险分析

随着当前城市化进程的快速发展,城镇建设活动对燃气管道的侵扰现象不断发生,其中第三方外力破坏作用造成燃气泄漏事故频繁发生,在城市人口密集区容易形成重大安全隐患。因此为量化外力破坏管道燃气泄漏事故危害区域和分析燃气泄漏的风险,针对第三方外力破坏作用对管道的破损特征,建立了管道燃气泄漏和扩散模型,先对不同等级压力管道和破损孔径条件下的泄漏率进行了分析,再根据泄漏率、风速及大气稳定度等对燃气扩散进行了模拟,对危险浓度区域进行了定义划分,得到了燃爆浓度区域和对人体产生不适症状的危害浓度区域,给出了燃气泄漏扩散的最小警戒距离,对比分析了在管道压力下泄漏孔径、风速及泄漏量等因素对扩散危害面积和最小安全距离的影响,为外力破坏作用燃气泄漏事故的预警、疏散和应急抢险等危险防控提供依据。     

基于高斯烟羽模型的山区含硫天然气泄漏扩散研究

为了预测含硫天然气泄漏后危险气体的扩散浓度和地形对气体扩散的影响,以高斯烟羽模型为基础,结合当地的实际环境,开展了含硫天然气在不同地形条件下连续泄漏的模型分析,并利用MATLAB对该气体的扩散进行计算,得出了相应的下风向气体的扩散浓度及其危害距离。结果表明:不同的地形条件下,含硫天然气扩散的距离和浓度不同。在下降地形中,气体浓度不会太高,但是泄漏范围较大;在上升地形中,泄漏气体易于在山体前聚集,少数气体绕山泄漏,但浓度急剧降低;在先下降后上升地形中,泄漏气体易于在下降地形和山体链接处聚集。     

城市天然气管网泄漏事故发生规律研究

为了有效控制城市天然气管网泄漏事故的发生,保障天然气管网的安全运行,以某燃气公司2009~2014年的天然气管网泄漏事故数据为基础,采用Excel软件对不同条件下包括不同管道直径、管道材质、管道压力、泄漏起因、月份和时间段等事故进行数据分析,得到不同因素对天然气管网泄漏事故影响规律。数据分析结果表明,最容易发生燃气泄漏事故的条件是管径32 mm、镀锌管、低压、接口泄漏和白天,预防与控制天然气事故的发生重点需要从低压民用镀锌管道进行,特别加大白天管道接口的巡检力度。     

高压天然气管道泄漏及事故危害规律研究

天然气长输管道泄漏扩散的基本理论,全面分析了影响天然气泄漏扩散的因素;建立了天然气长输管道泄漏模型,对不同影响因素下天然气泄漏的压力场、速度场、浓度场以及危险区域进行了模拟分析,阐述了不同工况下天然气长输管道泄漏的规律;通过模拟对比分析了不同泄漏孔径、不同泄漏压力对泄漏区域的影响;模拟分析了气体中含硫化氢和泄漏区域有建筑物时的泄漏规律。     

架空天然气管道泄漏数值模拟

以计算流体力学软件为基础,利用组分输运模型,建立了天然气泄漏扩散控制方程,对高含硫架空天然气管道泄漏数值模拟,研究稳态泄漏和非稳态泄漏两种情况。分析了风速、重力、泄漏量、工况、输送压力等因素对天然气泄漏后扩散过程的影响,得到了硫化氢在不同工况下的扩散规律及安全区域云图。结合模拟结果,分析了高含硫天然气的泄漏扩散规律,得到了不同风速条件对架空天然气管道泄漏的影响,且其模拟结果可以为石油天然气行业制定相关应急预案及制定安全规章提供指导意义。     

城市建筑环境下燃气泄漏扩散的数值模拟

为分析泄漏时间、管道压力、泄漏口与建筑物距离三个因素对街道天然气管道泄漏的影响,采用计算流体力学的方法对天然气管道泄漏扩散进行模拟,得到不同影响因素下的甲烷体积分数分布。研究表明:随着泄漏时间的增加,射流高度的增加,气体射流速度逐渐减小,甲烷逐渐向四周扩散;泄漏压力对泄漏的影响较大,直接影响扩散范围;建筑物对甲烷体积分数分布和变化产生很大影响,泄漏天然气对旁边的建筑物有贴附效应。     

埋地天然气管道持续泄漏数值模拟

针对埋地天然气管道泄漏扩散问题,采用有限体积法,建立埋地天然气管道泄漏扩散模型,在1~7级风场条件下,考虑土壤和大气稳定度对泄漏气体扩散的影响,从安全的角度出发,分析埋地天然气管道泄漏持续扩散情况,得出甲烷爆炸浓度云团在不同风场条件下的扩散规律。为埋地天然气管道的风险评估、安全运行和管理,事故分析,工程设计以及泄漏后应急措施等提供了参考理论。     

天然气转换后管网泄漏原因与对策

为了确保安全稳定供气,针对城市燃气管道腐蚀泄漏的情况,对太原市煤气公司天然气转换后输配管网泄漏情况进行统计分析,该公司大部分燃气管道是铸铁管,置换后腐蚀的原因有待探究,根据管道的泄漏点分析研究,制定相应的措施以及预防措施,控制燃气的泄漏,达到预防安全生产事故的效果。     

大气环境对天然气管道泄漏扩散影响的模拟

目前天然气作为清洁能源得到了广泛的应用,同时天然气的输送主要依靠管道运输,所以对天然气管道的泄漏研究显得尤为必要。当天然气管道发生泄漏后,天然气的扩散范围会受到大气环境的影响,为此本文选用基于高斯扩散模型的ALOHA软件研究了不同大气环境下天然气管道扩散的危险范围。为了验证软件模拟结果的可靠性,将软件模拟结果与公式计算值进行对比。通过ALOHA软件对不同大气环境下天然气管道泄漏后的危险区域进行模拟分析,得出大气环境中温度、风速、湿度、大气稳定度对天然气管道泄漏的影响。结果表明,ALOHA软件的计算结果是可靠的,大气温度的增加会增大危险范围,风速的加快有利于危险范围的缩小,大气越不稳定危险范围越小,湿度对于危险范围基本没有影响。     

埋地天然气管道泄漏激光检测影响分析

激光技术是天然气管道泄漏检测的重要手段,而泄漏扩散过程对其检测过程存在一定影响。通过建立埋地天然气管道泄漏扩散模型,模拟得到了泄漏天然气扩散特性,计算了天然气扩散光谱检测值,分析了不同检测高度、不同泄漏口大小以及不同风速对天然气扩散光谱特性的影响。研究表明:泄漏口越大,测得的光谱检测曲线越低,降低幅度在距泄漏口40 m内最为明显;有风速影响时,光谱检测曲线最低点均向下风向偏移,在距泄漏口6 m左右时光谱检测值最小。研究结果可为合理有效地进行激光检测提供参考。     

城镇建筑物附近天然气管道泄漏模拟分析

城镇天然气管道往往分布在人群和建筑物集中的区域,且天然气输送管网越来越复杂,使得城镇天然气泄漏事故成为相较于其他易燃易爆气体泄漏事故发生更频繁、危害更严重的事故。不仅妨碍管道的安全运行、污染环境、造成巨大的经济损失,还会引起中毒、火灾、爆炸等重大人员伤亡事故。对多种泄漏情况进行了模拟分析,掌握天然气管道泄漏扩散的规律,对城镇管网的安全运营有着现实意义。     

天然气长输管道火炬放空扩散规律研究

天然气的放空扩散非常危险,研究天然气长输管道火炬放空扩散的规律,可以为其安全放空提供指导依据。PHAST软件是公认的最权威最准确的后果分析软件,可以用于长输管道的天然气放空扩散计算。采用该软件建立天然气长输管道系统的亚临界流不点火放空的扩散模型,确定天然气在不点火放空过程中可能燃烧的危险区域。以某实际长输管道为例,计算两种工况下天然气扩散规律。结果显示,在放空过程中风速影响天然气的扩散。低风速时,天然气会向上扩散,在高风速时,天然气向水平方向扩散。天然气50%LFL云团水平距离随风速的增大而增加,云团高度随风速的增加而减小。     

采用高斯模型分析输气管道泄漏后气体的扩散

在深入分析输气管道泄露气体扩散的基础上,根据天然气扩散本身的特征和研究问题的需要,采用高斯模型确定了泄漏源有效高度,天然气扩散系数,高度与风速的关系。指出：泄漏源抬升高度与扩散气体的初始速度和方向、初始温度、泄漏口直径、环境风速的关系;扩散系数的大小与大气湍流结构、离地面高度、地面粗糙度、泄漏持续时间、抽样时间间隔、风速以及离开泄漏源的距离等因数的关系;风压高度变化系数和高度的函数关系。     

架空含硫天然气管道泄漏扩散数值模拟研究

建立了架空管道泄漏扩散过程控制方程,并对架空管道发生穿孔时的稳定泄漏和非稳定泄漏过程进行数值模拟,分析了泄漏口流速,及风速对气体扩散规律的影响,并给出了不同工况下甲烷的爆炸极限范围及硫化氢中毒范围,确定了实施营救的最佳时间.     

高含硫天然气管道泄漏数值模拟

高含硫天然气管道经长期的内外腐蚀,经常发生泄漏事故.为了减少和降低天然气管道泄漏事故对人的危害,对甲烷及硫化氢的扩散规律进行研究日趋重要.利用计算流体力学的方法,采用仿真软件对高含硫天然气架空及埋地管道穿孔泄漏后的甲烷、硫化氢气体的扩散进行了数值模拟.架空管道泄漏初期为体积分数等值线呈对称分布的射流,泄漏至60s后无爆...     

基于FLUENT的海上平台天然气储罐泄漏扩散研究

针对海上石油平台天然气储罐泄漏扩散问题,基于计算流体动力学软件FLUENT,参照某海洋平台,建立海上平台的二维模型。模拟得到不同风速、泄漏孔径和泄漏速度条件下天然气在海上平台的泄漏扩散分布规律,并根据天然气5%~15%的爆炸极限模拟出天然气泄漏后的危险区域。模拟结果表明不同风速、泄漏孔径和泄漏速度与天然气泄漏扩散之间的规律并以此预测天然气泄漏扩散危险区域。为此类事故的预防、控制以及海上平台人员应急逃生方面均提供了参考。