埋地输油管道泄漏污染物地表运移特征

输油管道泄漏受到人们广泛的关注,泄漏污染物地面特征是输油管道泄漏检测技术应用的基础。建立了埋地输油管道泄漏二维模型,模拟埋地输油管道泄漏污染物地表运移过程,研究不同泄漏孔径和位置对埋地输油管道泄漏污染物地表运移特征的影响。结果发现:泄漏初期,污染物所受阻力均匀,向四周均匀迁移,而且迁移速度前期快,后期逐渐减小;泄漏孔径越大、泄漏孔位置越靠近地表,石油污染物到达地表的时间越短,水平最大位移量越大,地表特征越明显。     

影响埋地输油管道泄漏介质迁移两种因素分析

通过建立埋地输油管道泄漏污染物迁移二维模型,分别分析了泄漏油相、水相在管道不同泄漏孔径和位置发生泄漏时的扩散迁移规律。研究表明:泄漏油水污染物分布由苹果状、U状向椭圆状转变,泄漏孔径越大,泄漏速度亦越大,泄漏到地表的时间也相对提前;管道不同泄漏位置其泄漏油水污染物分布对称轴线不同,且油品在相对靠近地表泄漏时会提前泄漏到地表。本研究可为光缆检漏技术用于检测、定位埋地输油管道的泄漏情况和泄漏位置提供参考。     

冻土对埋地输油管道泄漏污染物迁移的影响分析

以冻土区埋地输油管道泄漏污染物为研究对象,考虑冻土环境对泄漏污染物在土壤中迁移的影响,建立了埋地输油管道泄漏污染物多相传热传质过程的迁移数理模型,采用有限体积法对该模型进行离散和求解,分析了冻土对其迁移过程的影响。研究结果表明:冻土对温度场的影响(分流头区域、发展区域、稳定区域三个阶段);冻土对多相流分布的影响。     

地下输油管道泄漏污染物迁移与残留实验研究进展

埋地输油管道发生泄漏对周围环境会造成巨大的破坏,所以世界各国一直致力于研究石油泄漏的迁移情况。介绍了石油泄漏后可能对环境造成的危害,综述了现阶段已知的原油泄漏迁移的影响因素。     

多孔介质内油、水介质迁移对比低温实验

泄漏污染物(油水)在多孔介质内迁移特征是严寒地区输油管道泄漏检测技术发展的基础。实验模拟分析了输油管道泄漏污染物在多孔介质内迁移过程,研究了低温环境油、水在弥散型颗粒类多孔介质内的迁移规律。研究结果发现低温环境导致油水迁移发生显著变化,其迁移过程中的温度场发生明显改变,其迁移范围显著减小;相比于水相污染物,在低温环境下油相污染物迁移速度明显减缓,从而导致在泄漏处顶部发生堆积,并且最终溢出地表面。     

管道泄漏污染物一维迁移的LBM模拟

石油管道泄漏现象时有发生,对环境造成了危害,研究埋地管道石油污染物泄漏尤为关键。在此采用Boltzmann研究方法,通过多尺度技术和局部平衡态分布函数的Chapman-Enskog展开得到运算的平衡态方程,并给出了石油管道污染物泄漏迁移的一维有源扩散方程的格子Boltzmann模型,通过C++软件数值模拟进行运算。最终得出结果与理论解一致,验证了用Boltzmann方法研究污染物泄漏迁移的可行性。     

埋地管道泄漏模型初探

对于天然气管道泄漏扩散模型的研究多集中在地表管道上,而我国长输管道多为埋地管道,所以研究天然气在土壤中的扩散规律,以建立埋地管道泄漏扩散模型是非常有必要的。天然气为牛顿流体,其在土体中的流动可用达西定律来描述,通过推导管道泄漏速率计算公式、考虑气体压缩特性的渗透速度计算公式最终得到埋地管道泄漏地表流量计算公式,可以此流量作为输入参数,应用各类地面上气体扩散模型模拟天然气的泄漏扩散过程。     

密相CO2管道泄漏失压过程热力学特性

开展了3组不同孔径(50、100和233 mm)工业规模密相CO_2管道(长258 m、内径233 mm)泄漏实验,记录了管内不同位置处CO_2压力和温度的时程曲线。应用REFPROP软件,获得CO_2密度、焓值和Prandtl数(Pr)的变化,研究了密相CO_2管道泄漏失压过程的热力学特性变化规律。结果表明:管道发生泄漏后,密相CO_2迅速转为气液两相,随着实验进行气液两相转为气相,并伴随固相干冰生成。相态变化导致管内介质焓值增大,介质密度突降,口径越小其参数变化越明显。由于管内介质形成多相流流体流动,越靠近泄漏口管顶位置温度变化越大,对流换热强度越大。随泄漏口径增大,CO_2相变明显,Pr增大,管内介质换热从管底向管顶移动。管内换热效果在CO_2相变临界点位置达到最好。     

基于瞬变流的输油管道泄漏检测模拟

针对输油管道泄漏检测的现状进行了总结,并研究了一种基于瞬变流的检测输油管道泄漏点的方法,该方法利用管道均匀竖直的特点,在下游流体出口处设置阀门和压力检测装置,当输油管道发生泄露时,周期性关闭阀门产生瞬变流即连续压力波,以连续压力波为输入信号,泄漏管道为系统,检测管道出口处的压力信号为输出信号来检测泄漏。当产生同样周期及振幅的连续压力波时,由于泄漏点所在的位置不同及压力波造成管道共振,输出信号即管道出口检测到的压力也不同,根据这一特性,不断改变输入的压力波周期,即可产生不同的系统频率响应图。由此判断出泄漏点位置。     

埋地天然气管道泄漏温度场模拟

为了解埋地管道泄漏后附近温度场的分布情况,以便对管道发生小孔泄漏进行泄漏检测,本文对埋地输气管道泄漏前后建立了二维物理模型和数学模型并给出了相应的边界条件。利用计算流体软件Fluent对环境温度、输送压力、泄漏口孔径与泄漏方向四种泄漏工况分别进行了管道泄漏后的数值模拟。结果表明:环境温度、输送压力是决定管道泄漏后土壤温度场分布的决定性因素;泄漏口孔径也会对土壤温度分布造成影响,但影响效果小于环境温度和输送压力的影响;泄漏方向更大程度影响冷影响区的相对位置,而对冷影响区域的大小影响不大。本文最终得到了不同工况下管道泄漏后周围土壤温度场的分布情况,对当前广泛应用的光纤传感器的现场应用有一定的指导意义。     

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。     

输油管道失效导致的环境污染

石油是地球赋予人类的宝贵能源财富,管道输送是石油的主要输送方式。输油管道的失效不论破裂、穿透和小孔穿透,都将引起介质的泄漏。各种石油制品的挥发、不完全燃烧物飘落等引起一系列石油污染问题。这些石油类物质进入土壤环境后,会发生许多物理、化学和生化作用,造成土壤水环境系统的严重污染。本文根据引起管道失效的多种因素,制订了相应的防治措施,将事故隐患消灭在萌芽状态,避免事故的发生,以防患于未然。     

输油弯管泄漏数值模拟

我国现有输油管道经过多年冲刷及内外腐蚀后,存在一定的安全隐患,对管道的安全运行构成了严重危害.利用CFD仿真软件,依据有限容积法,采用多相流VOF模型对不同输送条件及泄漏孔径对泄漏后管内压强分布进行了模拟.研究表明:当泄漏孔径相同时,随着输送速度的增加,管内压强整体增大,泄漏口下游存在增大的高压区;当输送速度相同时,泄...     

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。     

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...     

镇海-漕泾石脑油长输管道泄漏的检测与定位

油气长输管道的泄漏,会造成巨大的损失和危害,及时检测出泄漏并确定泄漏点是至关重要。目前,国际上已有多种长输管道泄漏检测和定位方法,随着石油、天然气等工业的不断发展,各类检测技术应用也比较广泛。本文对镇海-漕泾石脑油长输管道泄漏的检测与定位技术的应用做了系统的阐述。     

某电厂项目地下水污染物运移模拟

文章运用Visual MODFLOW模拟预测以下两种情况下石油类污染物泄漏后,地下水中污染物运移情况。(1)防渗破损,无监控及应急施情况下,地下水中污染物运移情况;(2)防渗破损,但有监控及应急措施情况下,地下水中污染物运移情况。预测结果表明,两种情况对下水均会造成影响。但是第二种情况对地下水的影响范围是可控的,并提出地下水污染监控与应急措施。     

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。     

基于负压波和音波的成品油管道泄漏定位综合分析

油气输送管道关乎国家能源安全,近年来随着石油工业的发展,敷设管线大幅增多。由于腐蚀和人为破坏等问题,管道泄漏事故时有发生,不仅对环境污染严重,而且也威胁沿线群众的生命财产安全。基于负压波、音波、质量或体积等单因素的管道泄漏监测系统在国内得到了广泛应用,但是影响管道泄漏监测系统有效性的因素有很多,这时候用单因素进行管道泄漏定位会出现较大的偏差。本文提出的基于负压波和音波的成品油管道泄漏综合定位方法,可以有效地降低有害因素对监测系统的影响,对管道泄漏点进行准确的定位,为管道运行和维护人员提供科学依据。