架空天然气管道泄漏扩散过程特性分析

在天然气管道集输过程中,由于管道老化、腐蚀等因素引起的泄漏事故时有发生,会引起穿孔泄漏后的天然气扩散,可能会引发火灾、中毒或爆炸。因此,进行架空天然气管道泄漏扩散过程的影响因素模拟研究及分析,对天然气管道输送安全运营和保障人生财产安全意义重大。文章建立了架空天然气管道在迎风坡和背风坡处发生泄漏扩散过程的物理模型,并利用CFD软件对架空天然气管道泄漏后的甲烷气体扩散过程进行了数值模拟。结果表明：泄漏的甲烷气体扩散范围和速度非常大,在泄漏时间300S时泄漏距离已经达到40m,并在40m处形成高浓度的甲烷气团;泄漏点在背风坡时,山坡附近形成高浓度甲烷气团。     

天然气管道泄漏失效分析

利用光学显微镜、扫描电镜等测试手段,从材料成分、断口形貌等角度,分析了某别墅区天然气管道泄漏失效的原因.结果表明,管子安装环节出现问题,使管子早期变形损伤,而浇注水泥层整体热变形使管子发生了疲劳裂纹扩展直至泄漏.     

天然气管道泄漏速率的确定

天然气泄漏速率是模拟评价天然气管线泄漏事故过程中的重要因素之一,对其研究将有利于提高模拟评价结果的正确性。应用热力学和气体动力学理论,结合理想气体状态方程、绝热方程和能量守恒方程,研究分析了天然气管道的泄漏过程,分别给出了在临界泄漏阶段以及亚临界泄漏阶段的泄漏速率计算公式,为天然气管输安全工程的相关计算提供了可靠的理论依据。     

天然气管道泄漏事故类型分析

管道输送石油天然气,具有高效、低耗、连续输送和自动化程度高等优势,成为当前物流的重要形式之一和国民经济和社会发展不可缺少的“生命线”。但因其具有高能高压、易燃易爆、有毒有害、连续作业、链长面广、环境复杂等特点,决定了其安全管理的极其重要性。现在天然气管道的破坏严重的影响了天然气的正常的工作运输。本文主要分析天然气管道会出现的常见问题,一些必须遵守的规章制度。     

天然气管道泄漏研究现状分析

天然气管道发生泄漏将造成重大经济损失和环境污染,严重危害泄漏点附近的人民的生命财产安全。因此,在天然气管道发生泄漏后及时准确的检测出泄漏点,以及研究天然气在不同介质中的扩散模型具有重大意义。概述了近年来在天然气管道泄漏方面的多项研究现状;其中最主要的方面在于利用CFD软件结合扩散模型对管道泄漏进行仿真研究。     

天然气管道阀室GOV阀门误关断整改与运维建议

本文结合西气东一线阀室GOV阀门抗干扰系列整改实践,对阀室防雷防静电接地系统进行了解析,对目前阀室整体防雷系统及Line—guard控制箱防雷措施存在的不足提出整改意见,同时对GOV阀门的日常运行维护提出建议,避免GOV阀门频繁出现误关断现象。     

压力对管道天然气泄漏扩散影响的数值模拟

利用Fluent软件的物质传输模型和湍流模型模拟了不同压力下天然气管道的泄漏扩散。通过对比分析模拟结果,得到了不同泄漏压力对天然气扩散的影响效果。模拟结果可为天然气泄漏事故的处理提供一定参考。     

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...     

泄漏速度对激光检测天然气管道泄漏影响分析

天然气管道泄漏产生的危害极大,激光技术是检测管道泄漏的重要手段,但泄漏扩散过程对其检测存在一定的影响。建立了架空天然气管道泄漏扩散模型,数值分析了不同泄漏速度下管道泄漏天然气扩散过程,然后探讨了不同探测高度下其对激光检测的影响。研究结果表明:在同一泄漏速度下,随着探测高度的增加,激光检测信号强度越来越弱;在同一探测高度下,中速泄漏时激光检测信号强度稍强于高度泄漏,明显弱于低速泄漏。     

天然气输送管道破裂泄漏量计算

天然气输送管道泄漏量的计算，是一个比较复杂的问题。现有的计算模型只能考虑小孔泄漏和管道完全破裂泄漏这两种极端情况；本文借助于流体力学和热力学理论，从质量守恒、能量守恒以及状态方程等四方面入手，建立一种能够将现有的“小孔模型”和“管道模型”关联起来的普遍化计算模型。本模型是对现有计算模型的完善与补充。     

低温LNG管道热力安全泄压阀泄放过程研究

利用HYSYS流程模拟软件对低温LNG管道热力安全泄压阀泄放过程进行了热力学分析,论述了整个泄放过程中热力安全泄压阀进出口相态变化和泄放量变化情况,并结合实例定量分析了热力安全泄压阀的设计工况,旨在为工程上热力安全泄压阀的准确选型提供一种较为完整的程序和方法。     

天然气管道输送自动化与工艺自动化控制技术发展探析

由于天然气管道输送的工作效率高、安全系数较小、容易制造,在天然气生产现场、运输工作中得到广泛运用。而在天然气长输过程中运用自动化技术,可有效全面提升管道运输的效率与质量。通过对我当前天然气管道输送中自动化技术运用的现状分析,阐述天然气运输过程中运用自动化技术的应用基础,对促进自动化技术的发展提出相关策略。     

输油管道泄漏点处原油流动局部流场的模拟

管道是石油化工领域内输送的基本单位,输油管道泄漏不仅会造成巨大损失,还会造成严重的环境污染。对输油管道泄漏模拟研究发现,无泄漏口时,原油在管道中的压力、速度和紊动能分布基本平稳。有泄漏口时,压力和紊动能在泄漏点处最大,速度先减小后升高。模拟得出输油管路泄漏点的规律能够为实际安全生产和应急抢险提供较好的参考依据。     

世界天然气管道干燥技术进展

概述了目前世界天然气管道采用的几种干燥技术方法以及这些方法在国内的应用情况,对国内外干燥技术的应用状况做了对比。     

Modeling and simulation of the drying process of natural gas pipeline using vacuum drying method

Abstract

Vacuum drying is one of the most effective methods to protect submarine natural gas pipes from blockage caused by hydrate and internal corrosion. This article presents a model for analyzing the mass, momentum, and energy transfer processes in pipeline drying with vacuum drying method. Model of the evaporation rate of liquid water is derived from Hertz–Knudsen–Schrage equation. Finite volume method is employed to discretize the governing equations with an upwind implicit scheme in present work, and 2nd order upwind scheme for energy equation is adopted to weaken numerical dissipation. Non-linear algebraic equations after discretization are solved by Newton-Raphson method. Reliability and accuracy of this model are validated via three experimental cases. Numerical results coincide well with the experimental data, and the relative errors of the calculated drying time are 1.7% in Case 1, 1.2% in Case 2, and 5.5% in Case 3. Finally, the dynamic characteristics of the vacuum drying process are analyzed such as dynamic distributions of pressure, temperature, mass flow rate, and liquid holdup. Mathematical model and algorithm developed in present work provide understanding and insights of the vacuum drying process, which aids in determining cost-effective pipeline drying scheme.     

石油天然气管道中硫垢的化学清洗

用最新研究的 ST 系列硫垢清洗剂,对大庆油田石油三厂天然气热交换器中的硫垢进行化学清洗。清洗结果表明,该清洗剂具有较好的清洗效果,硫垢去除率达96％以上,对管道无任何腐蚀。     

基于支持向量机的输气管道泄漏压降信号智能识别方法

输气管道干线气液联动阀根据检测管道压降速率、持续时间判断管道是否发生泄漏和自动关断阀门。该方法难以识别小孔泄漏等压降速率低于关断阈值的事故工况和压缩机抽吸等正常运行工况。以相国寺储气库集注干线为对象,通过仿真获得与管道泄漏、压缩机抽吸及截断阀紧急截断3种工况相关的压降速率信号,基于支持向量机建立了管道泄漏信号识别模型。提出混沌映射与自适应惯性权重的教与学优化算法,获得了模型中惩罚因子C和核函数参数g的最优值。利用相国寺储气库铜相线600组数据验证表明,优化后的模型：(1)对3种工况识别准确率为98.5%,较优化前提升了4.2%;(2)对于当量直径为50～125mm的小孔泄漏识别准确率为100%,提升了对小孔泄漏信号识别的准确性;(3)对压缩机抽吸和截断阀紧急截断工况识别的准确率分别为96.7%和100%;(4)当泄漏孔径小于50mm、压降速率小于0.01MPa/min时,阀室检测到的压降速率信号特征相近,此时建议使用气液联动阀与SCADA系统监测数据综合判断。     

陆地天然气输送管线泄漏原因及相关措施探讨

随着城市建设的发展,天然气管网越来越复杂。由于管道劣化和老化,天然气管道安全隐患问题愈加突出,天然气的泄露成为人们重点关注的问题。以某陆地天然气输送管线泄漏为例子,详细的探讨其泄露的原因,并针对性的提出相关措施。     

Improving the performance of natural gas pipeline networks fuel consumption minimization problems

As the gas industry has developed, gas pipeline networks have evolved over decades into very complex systems. A typical network today might consist of thousands of pipes, dozens of stations, and many other devices, such as valves and regulators. Inside each station, there can be several groups of compressor units of various vintages that were installed as the capacity of the system expanded. The compressor stations typically consume about 3–5% of the transported gas. It is estimated that the global optimization of operations can save considerably the fuel consumed by the stations. Hence, the problem of minimizing fuel cost is of great importance. Consequently, the objective is to operate a given compressor station or a set of compressor stations so that the total fuel consumption is reduced while maintaining the desired throughput in the line. Two case studies illustrate the proposed methodology. Case 1 was chosen for its simple and small‐size design, developed for the sake of illustration. The implementation of the methodology is thoroughly presented and typical results are analyzed. Case 2 was submitted by the French Company Gaz de France. It is a more complex network containing several loops, supply nodes, and delivery points, referred as a multisupply multidelivery transmission network. The key points of implementation of an optimization framework are presented. The treatment of both case studies provides some guidelines for optimization of the operating performances of pipeline networks, according to the complexity of the involved problems. © 2009 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 2010