庭院燃气管道泄漏报警切断(限流)装置

对庭院燃气管道泄漏报警切断(限流)装置的方案设计与实现进行探讨,包括装置组成、泄漏识别基本原理、装置主要功能与设计选型(数据采集分析装置、超声波流量计、远传装置)、软件系统用例说明与程序逻辑架构。在白天及傍晚用气时段,通过实时监测瞬时流量变化,识别突发较大的泄漏事故;在夜间用气低谷时段,通过测算流量累积量,识别小的泄漏。识别泄漏后,通过远传装置将报警信息发送到燃气公司的监测平台系统。在接到监测平台系统关阀指令,或数据采集分析装置判断出异常流量超过限定值时,数据采集分析装置发送关阀指令,通过流量切断装置切断气路。     

城市高压燃气管道泄漏后果影响范围

城市高压燃气管道泄漏后果,影响范围取决于泄漏模式、气象条件、事故类型。以某城市高压燃气管道为例,针对不同泄漏模式(小孔泄漏,泄漏孔径为5 mm;中孔泄漏,泄漏孔径为25 mm;大孔泄漏,泄漏孔径为100 mm;管道破裂,泄漏孔径为300 mm),不同气象条件(风速分别为3.0 m/s、4.7 m/s、8.0 m/s、10.5 m/s),不同事故类型(可燃气体扩散、火灾、爆炸),采用PHAST RISK软件模拟计算直径为DN 800 mm、压力为4 MPa的高压燃气管道泄漏引发不同事故的影响范围。结果表明,在相同条件下,爆炸事故造成的影响范围最大,对于小孔泄漏、中孔泄漏、大孔泄漏和管道破裂,爆炸冲击波的最大轻伤半径分别是16.4 m、112.7 m、393.1 m、751.7 m,考虑一定的安全系数,建议的疏散半径分别为50 m、250 m、500 m、900 m。     

燃气管道泄漏流量的计算

根据一元气体流动基本方程式,推导了孔口泄漏在绝热过程下泄漏流量计算的小孔模型和适合管道完全断裂的多变过程泄漏流量计算的管道模型,联合两种模型计算任何泄漏孔口直径下的泄漏流量,讨论了燃气最大泄漏流量的限制,进行了实例计算并对比了不同模型的计算结果.     

济南市D300燃气管道被挖断

济南市二环东路与山大北路交叉口直径300mm的中压燃气管道被挖断．造成管道燃气严重泄漏,影响了附近山大五宿舍、百花小区、嘉恒大厦等1500户居民正常用气。事故发生后．济南港华燃气有限公司工作人员正在加紧抢修,以尽快恢复供气。     

非等温条件下天然气管线稳态泄漏计算模型研究

基于非等温条件下天然气管道的稳态泄漏,对国内外现有天然气管道泄漏模型的关键参数进行修正,建立了长输天然气管道小孔泄漏、管道泄漏和大孔泄漏模型。针对长输天然气管道泄漏三种状态提出两状态模式并通过实证分析,该模型能更准确地表征管道泄漏量、泄漏孔口内外温度和压力分布等实际情况。d15%D时,运用小孔模型进行计算更符合实际;85%Dd时,应用管道模型进行计算更合理;20%Dd100%D时,可使用大孔泄漏模型计算。     

城市供水管道泄漏的COMSOL流体仿真分析

为了掌握城市供水管道的泄漏特点,运用COMSOL Multiphysics软件,对不同泄漏孔径(2 mm、4 mm、6 mm)的管道进行流体动力学模拟,用以分析泄漏管道及泄漏口处的压力和流量变化规律。采用k-ε两方程湍流模型建立稳态模型,所得仿真结果表明:随着泄漏孔径的增大,其泄漏速度也逐渐增大,且泄漏孔总体由内向外速度递增,在泄漏孔出口处的流体速度达到最大值;随着泄漏孔径的增大其泄漏入口处的压力逐渐减小,泄漏出口处压力增大,泄漏孔内压力沿着轴线方向逐渐减小;泄漏使管内在压力变化不显著,但是泄漏口附近压力梯度变化明显。通过以上分析可为管道泄漏检测研究提供理论依据。     

上海临港气源点压力控制运行模式测算

目前,上海天然气主干管网的各个气源供应点均采用控制流量的输气运行模式。经过测算,在临港气源点采用"压力控制运行模式"可提升用气低谷时天然气主干管网运行压力,进一步利用管道容量,增加调峰气量,可以应用在今年冬季保高峰供应实践中。     

燃气管道泄漏主动声学探测方法

声注入法是首次提出的一种应用于管道泄漏定位探测的新型技术,介绍了声注入法的工作原理。采用声学仿真模拟、算法优化、实验验证等方法,完成了两个阶段(架空管道、埋地管道)的实验研究工作,验证了所提出的声注入方法用于架空管道和埋地管道泄漏定位是可行的。采用MATLAB编程进行声学仿真模拟,泄漏孔管道外部腔体的存在及体积大小,是该方法能否检测出泄漏孔的关键。该方法适用于大部分埋地管道泄漏检测。声注入法对管道长度60 m以上、直径为1 mm的泄漏孔都可以清晰分辨出来,具有较长的检测距离和较高的分辨率。     

基于聚类分析和用户画像的用气负荷异常检测

将燃气日瞬时流量和日用气量作为研究对象，提出基于K-means聚类、特征标签、用户画像、k折交叉验证和岭回归的用气负荷异常检测方法。结合实例，对该异常检测方法进行探讨。将案例用户某段时间的瞬时流量组成数据集，使用K-means算法进行聚类分析，将用气分为工艺生产和停工小火两类用气行为，得到工艺生产数据集。针对工艺生产数据集中的每个样本，得到6个特征标签(日最大负荷、日均负荷、日用气时段百分比、日用气量、用气负荷相似度、用气负荷冲击度)。将特征标签归一化后绘制修正箱线图，即用户画像，剔除了异常样本。使用k折交叉验证和岭回归算法构建异常评价标准。利用岭回归算法构建异常评价模型。将案例用户另一段时间的瞬时流量输入异常评价模型，进行负荷异常检测，与实际结果对照，得到该异常检测方法的准确率达到90%以上。     

基于安全风险控制燃火特效剧场关键工艺研究

依据燃火特效剧场特点,对剧场内燃气管道可能的泄漏方式(小孔泄漏、管道断裂泄漏)和结果进行分析。阐述燃火特效系统工艺流程、关键工艺参数,分析剧场可能的燃气泄漏量。研究结果表明:燃火特效剧场的可能燃气泄漏量主要与管道设计压力、管道内直径以及泄漏时间密切相关;表演预备阶段的小孔泄漏是该类型剧场非灾难性事故状态下风险最大的泄漏方式;最大燃气泄漏量与区域管道数量、特效燃烧器设计用气量、剧场面积不直接关联。     

考虑放散的中压燃气管道小孔泄漏模拟分析

分析基于紊动射流理论和流体力学方程的管道燃气小孔动态泄漏模型,提出考虑放散效果的小孔动态泄漏模型,将放散阀的放散等效于多点泄漏。利用Pipeline Studio软件的瞬态模拟功能,进行放散阀启闭状态不同,上下游放散阀设置间距不同,泄漏位置不同3种工况的模拟,分别研究3种工况下的管道天然气放散时间。当泄漏发生后,关闭上下游分段阀并同时开启上下游放散阀是最优的放散阀启闭方案,相较于不开启放散阀,仅开启上游放散阀和仅开启下游放散阀,管道天然气放散时间分别节省92.42%,44.00%和54.84%。改变上下游放散阀设置间距对管道天然气放散时间几乎无影响。泄漏孔接近与远离上游放散阀,管道天然气放散时间相差不大。     

农村煤改气供暖用户管道计算流量确定方法

对农村煤改气供暖用户管道计算流量的确定方法(采暖热水炉用气叠加炊事用气法、燃具同时工作系数法)进行对比分析,推荐采用采暖热水炉用气叠加炊事用气法。燃气管道计算流量为双眼灶炊事用气计算流量与采暖热水炉用气计算流量之和。双眼灶炊事用气计算流量采用同时工作系数法计算,采暖热水炉用气计算流量按供暖用气计算流量计算,不考虑同时工作系数。通过实际调研石家庄市行唐县部分居民情况,得出同时工作用户比例为0. 83～0. 94,小时不均匀系数为0. 91～1. 18,得出231户用户用气量分布情况,小时高峰出现在18:00—19:00,平均每户用户高峰小时用气量为0. 54 m~3/(h·户),每天平均每户用户运行时长为21. 11 h。基于实测数据,春节时,同时考虑较低室外平均温度与供暖面积叠加影响,进行估算,得出管道计算流量为0. 92m~3/(h·户)。     

综合管廊燃气舱管道压力对泄漏的影响

针对长×宽×高为200 m×1. 8 m×2. 2 m的燃气舱(舱内布置DN 150 mm燃气管,泄漏孔直径为10 mm,方向竖直向上),在换气次数为6 h~(-1)条件下,对不同管道压力条件(管道压力1:4. 0 MPa,管道压力2:1. 6 MPa,管道压力3:0. 4 MPa,管道压力4:0. 01 MPa)下天然气的泄漏进行数值模拟。天然气的泄漏与管道压力关系密切,管道压力越高,相同泄漏时间内影响范围越大。泄漏发生后,4种管道压力条件下,泄漏孔正上方燃气舱顶部天然气体积分数迅速升高,且在1s内就达到1%。管道压力1条件下,该位置天然气体积分数3 s达到5%。管道压力2条件下,该位置天然气体积分数5 s达到5%。管道压力3条件下,该位置天然气体积分数15 s达到5%。管道压力4条件下,该位置天然气体积分数不会达到5%,基本维持在3%左右。     

事故通风状态管廊燃气管道泄漏扩散模拟研究

以海口市天翔路综合管廊燃气独立舱为研究对象,采用ANSYS ICEM CFD 15. 0软件在燃气管道上方建立二维物理模型,模型尺寸为200 m×2 m,泄漏孔为直径为5 mm的圆形小孔。燃气在独立舱室内的泄漏扩散满足三大守恒方程(质量守恒、动量守恒、能量守恒)、无化学反应的组分输运方程以及混合气体密度方程,采用Fluent 15. 0软件对燃气管道在事故通风状态下的泄漏扩散浓度分布规律及通风稀释效率的影响因素进行模拟研究。每种工况模拟开始时,将送风口风速设定为1. 87 m/s,即通风换气次数为6次/h,当位于下风向、距离泄漏孔15 m处的监测点报警后,暂停计算,重新设置边界条件,将送风口边界条件由正常通风换气次数调整为不同的事故通风换气次数,即改变送风口的风速,进行模拟研究。研究结果表明:当泄漏孔径不超过5 mm,管道压力不超过0. 4 MPa时,12次/h的最小事故通风可以满足综合管廊内燃气舱室的安全运行。当泄漏孔径为5 mm、管道压力为0. 8 MPa时,24次/h的换气次数基本满足燃气舱的通风换气需求。管道压力越大,泄漏量越大,燃气舱解除危险所需的通风换气量也越大,因此建议以管道压力及舱室燃气浓度为耦合函数,采用变频风机,实现事故状态下联动通风控制。燃气管道发生泄漏时,增加通风换气次数可以明显地稀释舱室内的燃气至报警浓度以下,但是通风口至防火墙之间的角落里容易积聚泄漏的天然气,因此,建议在燃气舱每个防火分区的排风口和舱室右侧防火墙之间的死角区域增加诱导风机。     

含泄漏供水管道瞬变流动特征及泄漏定位

针对长距离供水管道泄漏问题,采用CFD软件研究了供水管道内瞬变流动特性,分析了管道泄漏点位置的检测机制。基于流体的瞬变模型法及径向基函数(RBF)神经网络方法,开展了供水管道泄漏定位研究。利用Flowmaster仿真软件中的水力模型建立长度为1 000 m的一维管路系统,并针对此系统进行了不同泄漏位置下的数值仿真计算以产生训练样本,借助RBF神经网络开展了泄漏工况下的网络训练和预测。结果表明,瞬变流过程中泄漏孔的存在对直管道水锤波的传播周期影响较小;管道泄漏孔的存在引起压力波传播畸变,在周期首相的压力幅值变化更为明显;在出口位置设置激励和监测点的条件下,泄漏孔距离出口越近,检测点信号衰减越快;RBF神经网络具有较强的监测能力及抗噪性能。     

隧道并行管道蒸气云爆炸后果与措施分析

以隧道并行管道为研究对象,模拟研究了输气管道泄漏扩散、蒸气云爆炸后果以及爆炸缓解措施的有效性。研究发现:随着泄漏时间增加,小孔泄漏的可燃气体体积不断增加,且较大孔泄漏的可燃气体体积先达到峰值,随后降低;基于泄漏气云进行爆炸模拟,爆炸超压随着与爆源轴向距离的增加而增大,且可燃气体量多,爆炸后果更严重,超压最大达143.838 kPa;基于爆炸后果提出的缓解措施中,洞门替换对于缓解各场景的可燃气云爆炸均有效,超压可降低44.45%以上,管墩之间增加填充物更适用于缓解可燃气云较小的爆炸,超压可降低57.72%。     

基于远程耦合法的绝缘子泄漏电流监测及局部放电识别

电缆终端绝缘子的实时状态监测可以有效保证电力电缆线路的安全运行。为了解决绝缘子泄漏电流监测和放电识别的问题,首先提出了一种通过远程耦合磁场来监测绝缘子泄漏电流的方法。基于此方法,在实验室中测试典型临近干扰对绝缘子泄漏电流监测的影响,并讨论了检测系统的鲁棒性。继而开展了盐雾、清洁雾下不同伞形材质绝缘子的泄漏电流测试试验。根据试验结果,提出了基于泄漏电流峰度值的绝缘子局部放电识别方法。最后,研究结果表明,基于该远程耦合法测得的泄漏电流分布峰度值可用于识别闪络之前的染污绝缘子放电状态,同时峰度值不受传感器附近电晕放电和工频电流的影响。进而可为电力电缆线路运行状态监测及故障识别提供参考。     

燃气管道堵漏夹具

燃气管道泄漏不仅影响用户正常用气,而且对公共安全构成威胁,而实际的管道泄漏随时都有可能发生. 我们致力于解决管道泄漏问题,引进国外先进的堵漏夹具,该产品挑战了传统的以焊接补漏为主的复杂补漏方式,以快捷、简单、使用寿命长为主要优点,对产生泄漏的管道在带压状态下进行快速的人工补救.此做法不用对事故管道停气,不用担心管道增压后堵漏点的承受限度问题.安装速度快,不会因施工而造成长期的路面交通影响.其具体特点如下:密封圈固定在正确的位置,容易安装;密封圈可抗御气候环境、天然气、石油和水的影响;采用不锈钢体,重量轻;与夹具一起供应完整的自稳定指状支架和紧固螺栓;适合钢管、铸铁管、石棉水泥管;夹具的每一部分都防腐蚀;修补渗漏夹子可更换垫片,以供循环再用.标准的夹具可对泄漏孔、腐蚀槽、小的破口等进行维修,加长的夹具可修补管道上较长的裂缝.     

水厂斜管沉淀池排泥系统设计

根据污泥的流动性确定了重力排泥沉淀池积泥斗的设计坡度和输送时管道阻力的计算公式,进而计算得出穿孔排泥管道的直径、开孔孔径和开孔比.分析表明:泥斗坡度为50°时,能够有效排除含水率在98%以上的积泥;排泥管道的直径和开孔孔径分别为200和30 mm,孔间距为0.3m,此时的开孔比Kw= 0.76,均匀度η=0.85.     

基于FDS的综合管廊天然气泄漏火灾特性研究

为研究综合管廊内天然气管道泄漏引发的火灾,根据小孔泄漏模型计算了天然气泄漏速率和火焰速度,使用FDS分别对封闭空间中和通风条件下天然气泄漏火灾进行了数值模拟。模拟结果显示:在封闭空间中,一个防火分区的天然气舱内空气仅能支持天然气燃烧3分钟,火灾温度达到1300℃,高温区主要集中在泄漏孔上方;在通风条件下,火灾会持续燃烧,并从出风口溢出,最高温度为840℃,低于封闭空间中的温度。对比两种工况,封闭空间中虽然火灾温度较高,但持续时间短,对结构损害更低,同时可以阻止泄漏天然气扩散到其他区域。