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。     

热油管道焊缝热影响区金属腐蚀行为研究

由于焊接工艺的影响,焊缝形成的一系列非均匀连续变化的热影响区,是管线钢最为薄弱的组织环节.相对于母材来说,X70钢的热影响区为粗大的针状及块状铁素体+粒状贝氏体及少量珠光体形态,强度和耐蚀性较弱.因此通过Gleeble 3500热/力模拟试验机的两次热循环模拟高强钢焊缝的热影响区,以胜利原油为实验介质,通过浸泡实验和腐...     

垂直锐孔自由出流的孔前流动影响区机械能损失模型

对流体通过具有相同孔径的流线型收缩孔和垂直锐孔的自由出流进行了实验,用收缩孔的机械能损失模拟垂直锐孔的孔前流动机械能损失,并将孔前流动的机械能损失与垂直锐孔整个孔流过程的机械能损失进行了对比。实验结果定量说明了不同流动状态下典型大孔和典型小孔的孔前流动机械能损失占孔流总机械能损失的比例,该比例还反映出了大孔、小孔入孔以后流动的机械能损失差异及其随板厚变化的规律,从而验证了前期对孔流机理的分析。此外,根据前期提出的孔前流动影响区的物理模型,结合计算流体力学软件Fluent 6.2模拟得到的孔前区流场数据,得出了孔前流动影响区内阻力系数模型基本方程,在此基础上,对孔前流动的机械能损失实验数据进行拟合,建立了稳定湍流状态下孔前流动影响区的机械能损失模型。     

坡面天然气管道泄漏扩散数值模拟

利用CFD仿真软件对坡面天然气泄漏扩散过程进行了数值模拟,分析了泄漏扩散过程,风速及泄漏倾角对泄漏扩散的影响。研究结果表明,泄漏1 s内,甲烷主要集中在坡面附近;泄漏5 s时,甲烷已经扩散到整个区域,且浓度爆炸下限最高达到7.81 m,在地表及坡面形成了涡流;随着泄漏倾角的增加,危险区域逐渐增大;泄漏倾角为15°时,风速影响较小,泄漏倾角为10°时,风速影响较大,泄漏气体主要沿地表扩散;为天然气安全输送及紧急预案的制定提供一定的理论依据。     

埋地天然气管道泄漏爆炸区域数值模拟

针对埋地天然气管道的特点,在多孔介质条件下,分析埋地管道受到土壤条件和地面上障碍物的影响,建立埋地天然气管道持续泄漏模型,运用有限容积法,进行数值模拟。分析了障碍物在泄漏口右侧土壤层中和在地面上时,对爆炸区域的影响,得出障碍物对气体的扩散具有阻碍作用,使气体在障碍物相对来源方向聚集,并且爆炸区域在相对来源方向扩大。土壤层障碍物可完全阻碍天然气向土壤右侧扩散,使气体大量聚集在障碍物左侧,左侧爆炸区域不断扩大;由于多孔介质存在,使气体透过多孔介质绕过地面上障碍物扩散,对气体扩散影响相对较小;土壤层存在障碍物时对甲烷爆炸范围影响较大。     

天然气管道泄漏过程的参数变化研究

城市天然气管道泄漏是个复杂的非稳态过程,整个泄漏过程中气体流动状态随时间发生变化,利用计算机计算泄漏质量流量、泄漏速度等参数的变化。把泄漏过程分成多个时间段进行计算,单个时间段的计算是稳态泄漏,再结合理想气体状态方程、绝热方程、伯努利方程和质量守恒定律进行计算,然后把计算数据进行拟合得出泄漏质量流量、管道内压力、泄漏气体质量以及泄漏速度随时间的变化规律,为提高泄漏扩散模拟评价结果的准确性提供保证。     

埋地天然气管道腐蚀因素及防护措施探讨

天然气在输送过程中,埋地天然气管道占据了极其重要的位置,而腐蚀是缩短管道使用寿命的主要因素。对埋地天然气管道的内外腐蚀因素进行简单梳理,结合现场工作经验提出了一些常用的埋地天然气管道的防护措施,为采取天然气管道防腐措施提供借鉴。     

天然气管道河流穿越方案的设计

从总体上阐述了天然气管道河流穿越方案的选择原则,穿越工程设计原则,穿越位置选择原则,穿越方式的选择原则,河流穿越方案的设计步骤。总结了长输管道河流穿越的几种主要形式,分析了大开挖穿越,定向钻,顶管穿越,这几种河流穿越方案的适用条件,并结合工程实例,论述了定向钻穿越方法在工程中的应用。     

埋地天然气管道泄漏危险区域的数值模拟

针对埋地输气管道的特点,建立埋地输气管道持续泄漏模型,运用有限容积法,对比分析多孔介质对天然气埋地天然气管道泄漏气体扩散的影响,得出管道上层土壤作为多孔介质,对气体扩散有重要的影响,由于其土壤阻力和毛管压力作用,使气体在地下消耗大量湍能,气体在地下危险区域呈下窄上宽,而在地上由于气体湍能减小,加上大气压的作用,致使气体危险区域呈上窄下宽。结计算结果为埋地天然气管道合理设计管道区域,指导管道敷设和安全运行提供理论指导。     

不停输带气开孔补强结构的应力分析

在天然气管网的改建中引入了不停输带气开孔工艺。为了保证开孔接管处的强度,应对开孔处进行开孔补强研究。应用有限元软件ANSYS对不同主管尺寸和不同开孔率下的带气开孔结构进行了应力分析,得到开孔处的应力分布情况。利用分析设计标准JB 4732—1995对带气开孔补强结构进行了强度评定。结果表明,随着主管尺寸和开孔率的增大,带气开孔结构最大应力增大。带气开孔补强结构满足分析设计标准JB 4732—1995的强度要求。     

天然气管道工程用汇气管大开孔补强计算

介绍了国内对大直径管道大开孔补强的计算方法,并分析了压力面积法和应力分析法的主要区别。以一实际工程中的天然气管道汇气管为例,分别用压力面积法和应力分析法对其进行了大开孔补强计算。     

提高天然气管道输送效率方法的探讨

从天然气长输管道系统组成、特点入手,分析了影响天然气管道输送效率的因素,提出了提高天然气管道输送效率的措施。     

城镇建筑物附近天然气管道泄漏模拟分析

城镇天然气管道往往分布在人群和建筑物集中的区域,且天然气输送管网越来越复杂,使得城镇天然气泄漏事故成为相较于其他易燃易爆气体泄漏事故发生更频繁、危害更严重的事故。不仅妨碍管道的安全运行、污染环境、造成巨大的经济损失,还会引起中毒、火灾、爆炸等重大人员伤亡事故。对多种泄漏情况进行了模拟分析,掌握天然气管道泄漏扩散的规律,对城镇管网的安全运营有着现实意义。