城镇架空天然气管道动态泄漏数值研究

针对城镇架空天然气管道动态泄漏问题,考虑不同压力等级对泄漏扩散的影响,选取高压(2.0 MPa)、次高压(1.0MPa)和中压(0.4MPa)3个压力等级管道进行模拟。先利用泄漏率计算模型分别计算临界流和亚临界流泄漏的泄漏率,得到不同压力等级管道的泄漏规律;再利用Fluent软件对动态泄漏进行数值模拟,得到天然气扩散的危险范围。结果表明,当管道体积和泄漏孔径一定时,管内压力越大,管内剩余气体质量越大,泄漏持续时间越长,天然气的危险范围也越大;随着动态泄漏的持续,泄漏率越来越小,天然气的危险范围也越来越小。天然气爆炸下限距地面高度和下风向水平距离随时间变化总体呈下降趋势,但高压(2.0MPa)管道在下风向水平方向的距离先增加再减小。     

燃气管线大孔亚临界流泄漏实验

为了研究燃气管线大孔亚临界流泄漏的计算方法,对燃气管线大孔泄漏的泄漏特征进行分析,以小孔泄漏模型和管道破裂模型为基础,建立了大孔亚临界流泄漏模型,给出了大孔亚临界流泄漏强度的计算公式.为考察计算公式的正确性和适用性,搭建了燃气管线泄漏强度测定实验台,测试了不同泄漏孔径和入口压力下大孔泄漏强度的变化.将实验测试结果与理论...     

燃气管线大孔亚临界流泄漏的实验研究

为了确定燃气管线大孔亚临界流泄漏的计算方法,对燃气管线大孔泄漏的泄漏特征进行了分析,以小孔泄漏模型和管道破裂模型为基础,建立了大孔亚临界流泄漏模型,给出了大孔亚临界流泄漏强度的计算公式。为考察计算公式的正确性和适用性,搭建了燃气管线泄漏强度测定实验台,测试了不同泄漏孔径和入口压力下大孔泄漏强度的变化。将实验测试结果与理论计算结果进行了对比分析,结果表明此大孔亚临界流泄漏模型在泄漏孔径较小时吻合程度很好     

天然气管道动态泄漏率的数值研究

天然气泄漏率是影响管道安全评价的重要因素之一,能够为安全评价提供数值依据.根据天然气管道动态泄漏率计算模型,利用Matlab软件分别计算了不同工况下临界泄漏阶段和亚临界泄漏阶段的泄漏率,从而获得了动态泄漏率的变化规律和不同因素对动态泄漏率的影响.结果表明:泄漏率在临界泄漏阶段变化率较大,在亚临界泄漏阶段变化率较小,临界泄漏阶段所用的时间远远长于亚临界泄漏阶段.影响动态泄漏率的因素有泄漏孔径、初始管内剩余气体质量、初始压力等.在其他条件相同时,泄漏孔径大的管道初始泄漏率和泄漏率的变化都大,泄漏所用时间短.不同初始管内剩余气体质量对初始泄漏率没影响,但剩余质量大的管道泄漏率变化小,泄漏持续时间长;初始压力大的管道初始泄漏率也大,泄漏所用的时间长.     

浅海天然气管道泄漏扩散过程模拟研究

为评价浅海海底天然气管道泄漏事故后果,根据计算流体力学与多相流动理论,针对国外某天然气管道海峡穿越段,建立浅海海底管道泄漏扩散过程的计算模型。将泄漏孔径、泄漏速率、水流速度3个主要影响因素作为条件变量,模拟不同情况下的气液两相运动过程。结果表明,水下气体扩散分为三个阶段,即泄漏口上方形成气团、气团呈蘑菇状上升、气团由大气泡分裂为小气泡;泄漏孔径和泄漏速率对水下气体扩散到水面的时间具有显著影响,泄漏孔径与泄漏速率越大,气体泄漏量越大;气体泄漏量越大,水下气团体积越大,到达水面的时间越短;水流速度显著影响气体的扩散轨迹,水流速度越大,气体运动轨迹与海底的夹角越小,沿海流方向扩散的距离越远。研究结果可为水下天然气管道泄漏事故应急处理提供一定的科学指导。     

城市燃气泄漏强度计算模型的探讨

对城市燃气泄漏强度的计算模型进行了探讨,分析了适合不同泄漏模型的泄漏强度的数值计算模式。通过实例对三种常用的城市燃气在低压和临界或超临界工况下泄漏强度与泄漏口大小、泄漏压力的关系进行了计算与分析。对于合理选择燃气泄漏后泄漏强度的估算模型以及研究燃气泄漏扩散及泄漏事故风险评价分析具有重要指导意义。     

城市燃气泄漏强度计算模型的探讨

对城市燃气泄漏强度的计算模型进行了探讨,分析了适合不同泄漏模型的泄漏强度的数值计算模式。通过实例对三种常用的城市燃气在低压和临界或超临界工况下泄漏强度与泄漏口大小、泄漏压力的关系进行了计算与分析。对于合理选择燃气泄漏后泄漏强度的估算模型以及研究燃气泄漏扩散及泄漏事故风险评价分析具有重要指导意义。     

基于鲁地拉水电站主变室的SF_6泄漏特性研究

以六氟化硫作为研究气体,以鲁地拉水电站主变室为参考对象制作试验台,通过小室试验分析了受限空间内六氟化硫在自然填充状态下不同泄漏量及不同泄漏位置时的浓度变化及分布规律,研究表明:当泄漏点位置在体源上表面中心时,受限空间内六氟化硫浓度随时间的变化过程可分为两个阶段:快速上升阶段和缓慢上升阶段,且泄漏量越大,近地面处的六氟化硫浓度越高,分层特性越明显;当泄漏点位于体源上表面,但是偏离中心点时,受限空间内两侧的六氟化硫浓度值会相差较大,靠近泄漏口的一侧浓度较高,而远离泄漏口的一侧浓度较低;当泄漏位置位于体源侧边时,受限空间内的六氟化硫浓度分布会呈现底层浓度高,扩散高度低的特点,且泄漏位置越低,底层的浓度越高.     

压力管道泄漏声发射实验信号识别与分析

利用实验室现有油气管道实验平台,建立了压力管道泄漏的声发射检测模型。在不同实验条件下,如变化管道压力、管道流量、传感器间距等,进行了压力管道泄漏的声发射检测实验。通过对压力管道泄漏的声发射信号分析,能够定性地判断有无泄漏。同时,分别分析了压力管道泄漏声发射信号的有关参数随管道压力、流量、传感器间距变化的规律,对压力管道泄漏的声发射检测进行了有益的探索。     

压力管道泄漏声发射实验信号识别与分析

利用实验室现有油气管道实验平台,建立了压力管道泄漏的声发射检测模型.在不同实验条件下,如变化管道压力、管道流量、传感器间距等,进行了压力管道泄漏的声发射检测实验.通过对压力管道泄漏的声发射信号分析,能够定性地判断有无泄漏.同时,分别分析了压力管道泄漏声发射信号的有关参数随管道压力、流量、传感器间距变化的规律,对压力管道泄漏的声发射检测进行了有益的探索.     

建筑物条件下埋地天然气管道泄漏扩散数值模拟

针对城镇埋地天然气管道泄漏扩散过程, 考虑多建筑物条件下不同组分、 不同浓度的气体扩散规律, 利用计算流体力学( CFD) 软件建立埋地管道泄漏扩散过程的三维物理模型, 将环境风场和泄漏速率以用户自定义函数形式引入边界条件中, 将模拟过程分为环境风场的稳态模拟和泄漏扩散的瞬态模拟两步, 又将泄漏扩散过程分为持续泄漏扩散和管道阀门关闭后的泄漏扩散两个阶段, 分析天然气的泄漏扩散规律。结果表明, 环境风场的稳态模拟是十分必要的, 建筑物附近流场存在三个低速区, 建筑物边缘存在较大的速度梯度; 天然气的持续泄漏扩散阶段呈现土壤层局限扩散、 上游低速区积聚、 气云浮升、H₂S的沉积扩散等特征, 在阀门关闭后的阶段呈现气体扩散延续性、 气云由上而下消散等特点; 在本文工况条件下, H₂S比CH₄的扩散范围大, 消散时间晚, 危险性更大。     

高原城市中压天然气管道泄漏扩散的数值模拟

针对高原城市中压天然气管道泄漏情况,研究了多层、高层建筑物和风速对天然气管道泄漏和扩散的影响,利用CFD模拟计算软件分别对高原气压下中压A、中压B天然气管道的泄漏扩散进行数值模拟,并得到了泄漏后CH4的体积分数分布和危险区域。研究结果表明:高原城市中压A天然气管道泄漏孔处的质量流量与平原地区一致,不受气压影响,高原城市中压B天然气管道泄漏的危险区域随时间的增加保持不变或变小。     

长输油气管道泄漏检测方法概述及实用性分析

随着我国国民经济的迅速发展,石油与天然气作为主要能源的代表,其需求量不断增大,长输油气管道的安全风险问题也备受关注。尤其是,近几年来管道泄漏爆燃事故时有发生,不仅给人民生命安全和财产造成了极大的损失,也给生态环境造成了污染和破坏。因此,将智能、高效的泄漏检测定位方法应用于油气管道及时制止次生灾害的发生显得至关重要。通过分析管道泄漏产生的主要原因,概述了目前常用的几种管道泄漏检测方法,并采用负压波和流量平衡法相结合的方法在原油管道进行泄漏检测实验。结果表明,该方法可以对输油管道泄漏进行实时监测,尤其是微小缓慢的泄漏,同时也可以准确定位泄漏点。     

基于神经网络的气体管道泄漏检测与定位

针对建立气体管道准确机理模型比较困难的问题,提出基于压力时间序列的神经网络来进行气体管道泄漏检测与定位的方法。针对管道的流量测量的精度较低且安装流量计会破坏管道原流场的问题,提出采用主动施扰法检测气体管道不同位置的压力信号,利用压力时间序列神经网络获取泄漏点的位置信息和泄漏量信息,并通过实验分析泄漏位置不同和泄漏量大小对检测精度的影响。实验结果表明,该方法能实现气体管道泄漏检测与定位,并且精度较高。     

超高压天然气管网在人口密集区域安全技术研究

针对35MPa超高压输气管道在人口密集区域泄漏扩散问题,采用FLUENT软件,对不同气候条件下的埋深天然气管道泄漏情况进行了三维数值模拟,并给出了超高压天然气在不同风速条件下泄漏后H2S和CH4轴向和地表安全区域。在扩散过程中,天然气在浮力的作用下以向上扩散的形式发展,在不同的环境下风速和压力对扩散过程的影响不同,较大的风速和压力使天然气向更远的距离扩散,从而增大天然气爆炸下限和警戒浓度范围。研究结果可为泄漏现场人员和安全管理提供有效依据。