紧急关断阀关断延迟对天然气管道泄漏过程的影响

准确判断泄漏速率对控制泄漏和计算应急区域范围非常关键,但现有天然气管道泄漏速率计算多在稳态的持续泄漏或紧急关断（ESD）阀同时关闭的动态泄漏假设下得到结果,与实际存在差别。本文结合管道过程,构建基于HYSYS的天然气集输管道泄漏等效模型,就ESD阀关断顺序和延迟对管道流量和泄漏速率的影响进行了模拟分析。结果表明,随着泄漏孔径的增加,管道内将出现逆流现象,管道ESD阀关断延迟顺序对小孔泄漏和大孔泄漏速率的控制存在明显不同的影响,对释放持续时间的影响较小。     

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。     

输气管道潜在影响区模型关键参数取值讨论

天然气管道的潜在影响区是指如果管道发生失效,其周边公众安全和财产可能受到明显响影的区域。泄漏速率衰减因子的取值对潜在影响区半径计算模型的准确性有着极大影响,ASME B31.8S基于对实验数据的研究,将泄漏速率衰减因子λ的取值为0.33。研究ASME B31.8S中泄漏速率衰减因子的取值方法,并根据该取值方法,对不同管道的泄漏速率衰减因子λ进行计算。计算结果表明:对于108~1 219 mm管径的管道,泄漏速率衰减因子在0.14到0.32之间,泄漏速率衰减因子不随管道压力变化,而随管径的减小而减小。由此得出结论:将λ取为0.33可以满足安全管理需求,但是对于城镇燃气管道这类较小口径管道而言,可能造成潜在影响半径计算结果过大,在安全管理中难以执行且提高安全管理成本。最后将不同管道λ分别取值,计算出潜在影响区半径与原潜在影响区半径公式的计算结果进行比较。     

城镇燃气管道泄漏扩散模型及数值模拟

针对城镇燃气管道泄漏预防与综合评价中必须要用到的泄漏模型,分析了泄漏源模型、扩散模型、及数值模拟,以此为确保城镇燃气管道运行安全提供依据。     

液位控制系统干预下小孔全过程泄漏速率模型

泄漏速率是计算泄漏量、确定泄漏持续时间及评估泄漏风险的前提和基础,通过搭建液相储罐小孔泄漏实验系统,构建不同泄漏场景,对比液位控制系统干预下的泄漏速率变化情况,并结合泄漏速率模型计算值进行分析。结果表明：液位控制系统响应后,泄漏速率下降速度变缓,并随时间推移逐渐开始回升,最后稳定在某值处达到稳态泄漏,进出流量对储罐小孔泄漏速率的影响基本可忽略。通过改进储罐泄漏经典公式,建立基于实际液位控制系统干预条件下的储罐小孔泄漏速率模型,提出泄漏孔口高压修正系数计算方法和模型,通过验证分析证明该模型可有效提高液位控制系统干预下泄漏速率计算精度。     

燃气管网稳态水力计算最优化方法研究

将燃气管网稳态水力计算转化为无约束优化问题,通过对目标函数的分析,给出管网稳态水力计算解的唯一性证明.此方法不失为一条管网平差计算的、新的有效途径.     

城镇燃气应急抢修安全控制区域动态计算模型研究

本文在高斯烟羽模型的基础上,建立了城镇燃气应急抢修安全控制区域动态计算模型。根据应急抢修现场检测点的浓度和位置等,反推计算泄漏速率,解决了泄漏点裂口面积在开挖之前不易准确获知的情况下无法准确计算泄漏速率的问题。该模型为动态确定城镇燃气应急抢修安全控制区域,提供了理论指导。     

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。     

燃气管道泄漏检测技术和方法

燃气管道泄漏是燃气管道安全输送的主要隐患。介绍了目前国内外燃气管道泄漏的主要检测方法,根据泄漏检测原理,总结归纳了现有的各种检测方式,同时指出了各种检测方法的优缺点及适用条件。     

天然气管道小孔泄漏量经验计算公式的比较分析

通过将我公司常用的管道运行压力代入计算,检验绝热膨胀过程推导的管道小孔泄漏量计算公式,和国家推荐标准中给出的油气管道破损泄漏量计算公式,分析比较两种公式得出燃气管道泄漏速度的差异。     

埋地输气管道泄漏特性实验研究

为给埋地输气管道发生泄漏事故的后果分析提供边界条件，采用自行设计的环道装置，以空气作为实验介质，在不同土壤埋深（0~60 cm）、泄漏孔径（1~4 mm）和泄漏压力（10~50 kPa）条件下进行埋地管道气体泄漏实验，研究不同条件下气体泄漏量、动态压力、泄漏点前压力降的变化规律。对实验数据进行拟合，得到泄漏量与土壤埋深、泄漏孔径、泄漏压力的定量关系式，泄漏量与动态压力幅值的定量关系式，泄漏量与泄漏点前压力降的定量关系式。将计算结果与架空管道气体泄漏量计算的理论模型做对比，通过引入系数 \alpha ，得出适用于小孔泄漏（d ≤ 20 mm）、亚音速流动（P≤ 90 kPa）条件下埋地输气管道泄漏量预测的定量关系式。     

液氨卧罐液体实时连续泄漏建模及分析

基于范德瓦耳斯方程和流体力学理论,考虑液氨卧罐泄漏时罐压和液面面积变化,建立了液氨卧罐液体实时连续泄漏模型。利用模型对某制冷企业液氨卧罐进行数学模拟,并将计算结果与PHAST模拟结果进行对比分析。结果表明,液面高度h下降幅度先减缓后变大,液体泄漏质量流率Qm和泄漏孔处液体泄漏速率v的下降幅度及泄漏液体质量m的增加幅度逐渐减缓。泄漏开始时,Qm和v值最大;泄漏停止时,m值最大。泄漏孔径为5, 30和100 mm时,泄漏时间t为29884.027, 837.289和77.550 s,Qm(max)为0.552, 19.913和221.160 kg/s,v(max)为46.733 m/s,m(max)为10255.649, 10339.923和10572.760 kg。模型计算结果与PHAST模拟结果偏差小于24%,从参数变化规律和风险应急分析,模型对液氨卧罐液体泄漏理论计算具有一定适用性。     

非金属平垫片密封连接的泄漏率预测

In this work, a model of gas leakage through nonmetallic gaskets was developed in order to predict leakage rate of gasket sealing connections. The model was verified by the leakage experiments on two types of gaskets： compressed non-asbestos fiber gasket and flexible graphite gasket reinforced with tanged metal sheet. The coefficients in the leakage rate formula were obtained by regression of experimental data for each type of gasket, The model was also validated against the experimental leakage data by other researchers and shown to produce accurate predications. Furthermore, the model was applied to a bolted flanged connection in service in order to assess the tightness of the connection.     

危险性液体储罐泄漏过程的建模及工程应用

研究建立了2种危险性液体储罐的泄漏源模型及数值方法,通过Visual Basic语言开发了数值模拟软件,结合具体的工程案例进行了数值计算,分析了液面高度、泄漏质量速率、泄漏质量与泄漏时间以及泄漏质量速率、泄漏质量与液面高度的关系,结果表明:建立的模型可以准确描述危险性液体储罐的泄漏过程,且数值模拟软件降低了模型求解时间,具有很强的实用性,从而为危险性液体储罐泄漏事故后果定量风险评价和事故应急救援提供基础数据。     

水下输气管道泄漏扩散特性模拟研究

建立了水下输气管道泄漏三维CFD数值模型，同时基于积分模型建立了预测数学模型，研究了不同泄漏速率和水深下气体在水体中扩散的速度、羽流半径以及上升到水面时形成泉涌高度的变化规律，并利用实验验证了两种模型的准确性，两种模型可以准确地模拟羽流特征参数的变化。结果表明：水下天然气管道泄漏扩散经历了初始阶段、充分发展阶段和表面流动阶段三个阶段，在气泡羽流上升过程中伴随着卷吸和紊动沸腾现象；羽流的径向速度近似呈高斯分布并且随着径向距离的增加逐渐降低；羽流的轴向速度随着水深的增加而降低，且在接近泄漏孔口的位置，轴线上羽流的速度急速衰减；随着气泡羽流紊动的发展，羽流半径逐渐向两侧发展并且随着水深近似呈线性增长。     

环氧乙烷反应器泄漏实时监测预警模型构建方法及应用

环氧乙烷是一种易燃易爆有毒致癌物,一旦发生泄漏,将造成严重后果。应用实时连续监测预警系统是防控环氧乙烷泄漏着火爆炸的有效手段。常用的气体泄漏后果模拟软件仅能完成单点离线预测,其模型预测结果很难应用于连续监测预警。多参数耦合关系的辨识及其影响效应的定量计算准确性是泄漏监测预警的难点。本文提出环氧乙烷反应器泄漏实时监测预警模型构建方法,确定化工过程实际生产中参数变化范围,基于UDM模型多参数进行正交试验模拟计算环氧乙烷反应器泄漏后扩散、着火、爆炸等事故后果;基于事故后果信息进行压力、温度、泄漏口径、泄漏高度及环境变化等多因素的关联分析,确定影响事故后果的主要影响因素为泄漏口径与泄漏高度;基于主要影响因素的不同事故后果信息数据回归拟合事故后果的定量预测模型;根据泄漏实际工况的多种工艺参数,利用定量预测模型计算事故后果,利用PHAST软件对连续监测预警模型的结果进行对比验证。结果表明该模型与PHAST计算结果基本一致,误差在允许范围内,可用于定量实时连续预测计算。最后,本文依据该方法和实时监测预警模型构建实时连续监测预警系统,根据实际生产过程实时变化进行多参数渠道采集,实现泄漏风险实时连续监测预警,进而为事故预警和应急救援提供技术依据。     

石油化工气体泄漏扩散模型研究进展

综述了国内外气体泄漏扩散模型的研究进展,简述了重气扩散模型及其发展情况,讨论了各类模型的优势及局限性,指出了扩散模拟未来可能的发展趋势,以及后续研究的方向。     

基于分形理论的接触式机械密封泄漏模型

引言 机械密封基本性能主要包括密封特性(即泄漏率指标)和端面摩擦特性(即抵御摩擦磨损的能力).机械密封失效最重要和最直接的表现是在规定的工作条件下,机械密封在未达到规定的工作时间,就出现泄漏率超标现象.端面摩擦特性的好坏对机械密封的密封特性有着显著的影响.在摩擦副间建立流体摩擦工况、流体动压效应,可以改善端面摩擦特性,减小端面磨损.然而,改善端面摩擦特性所采取的措施,如减小端面比压,往往会给机械密封带来较大的泄漏损失,导致其泄漏率超标.为了减少物料流失、保护环境,以及防止因易燃易爆物料泄漏造成危害,充分考虑机械密封的密封特性,从理论上揭示运行过程中机械密封泄漏的影响因素,切实有效地控制机械密封泄漏率不仅是必要的而且是十分迫切的.     

管道泄漏检测系统中次声波信号传播规律研究

由于输油输气管道的运行环境不同、输送介质不同,从而造成了每条管道的声波信号完全不同,管道泄漏声发射信号既携带系统结构中的某些特征信息(泄漏孔大小和位置等),同时又有很大的随机性和不确定性。次声波泄漏检测技术是对管壁状况检测的声发射检测方法和基于现代信号处理的检漏方法二者结合,从而进行管道泄漏检测和泄漏点的定位。文章中把次声波传感器接受泄漏次声信号的过程比拟为"听"的动作,来研究在油气管道泄漏检测系统中次声波信号传播的规律。