高含硫天然气泄漏的危害范围估计与防范对策

高含硫天然气井喷扩散将造成严重安全问题。为此文章分析了影响有毒气体扩散的因素包括气体扩散模式、泄露源类型、地理环境、气象条件等；为了准确评估含硫天然气扩散造成的影响，对几种常见气体扩散模型进行了比选，最终选用高斯模型和API模型计算出给定条件下高含硫天然气持续井喷的危害范围及后果。最后对模型的计算结果作了分析讨论，并提出了高含硫天然气井喷的防范措施。     

埋地输气管道穿孔泄漏扩散浓度的数值模拟

基于有限容积法,建立输气管道泄漏扩散模型。以天然气管道为例分析了管道穿孔泄漏的原因,并进行数值模拟,得出了不同时刻模拟区域内天然气云团的扩散特性,给出了不同时刻爆炸浓度范围。结果表明：埋地天然气管道泄漏后,随着扩散时间的增加,近地面附近区域受气体危险浓度作用时间较长,影响程度较大。该成果为管道安全抢修提供理论指导,也说明应用数值方法模拟埋地燃气管道泄漏扩散规律是可行的。     

含硫天然气泄漏扩散的后果评估

含硫天然气发生连续泄漏时,危害区域的面积随风速的增大而减小,随泄漏孔径的增大而扩大。发生大规模瞬态泄漏时,在泄漏初期,人员产生不适症状的危害区域及爆炸危险区域都随时间的增加而逐渐扩大;随着时间的延长,泄漏气体不断被空气稀释而使得浓度降低,若时间足够长,危害区域将逐步消失。通过含硫化氢天然气泄漏扩散后果的计算和模拟,可以得出含硫天然气扩散浓度与距离及高度的关系。     

天然气管道气体泄漏扩散过程研究

天然气管道发生气体泄漏将造成一定的危险范围。通过对泄漏气体扩散边界的研究，可确定泄漏气体扩散形成的危险域。研究得到，提高风速或气体泄放速度均会加大气体扩散速度，而使沿下风向的扩散浓度减小。将风速和气体泄放速度分别提高20%，风速对气体扩散速度的影响较大，而泄放速度对气体扩散浓度的影响较大。风速加大，泄漏危险域减小；风速减小，气体受浮力作用较明显，泄漏危险域变大。该研究成果可对泄漏气体扩散的危险域进行有效预测，有助于预防泄漏重大事故的发生。     

城市埋地天然气管道泄漏扩散数值模拟

针对城市埋地天然气管道穿孔泄漏扩散问题,结合有限容积法,利用Gambit 2.4建立了天然气管道不同泄漏位置的CFD仿真模型,利用Fluent 6.3分别对天然气管道上部、下部及背风侧3种泄漏工况下,气体在土壤中和空气中的扩散规律进行了数值模拟。研究结果表明,下部泄漏在土壤和空气中的危险范围最大,关闭泄漏管段两端阀门以后,气体扩散危害范围逐渐变小。研究结果为城市埋地天然气管道泄漏事故现场人员疏散及安全抢修提供了理论依据。     

天然气管道泄漏扩散规律CFD研究现状分析

研究天然气管道泄漏扩散规律可以为天然气管道泄漏事故的预防和补救提供有效的解决办法。在泄漏扩散规律的研究中,借助于计算机的CFD(Computional Fluid Dynamics)仿真技术不需要花费太大人力物力,且操作实施灵活方便,但由于CFD软件种类繁多,选取高效、准确的仿真软件显得尤为重要。为选取CFD仿真软件,对不同软件进行了对比分析,优选出了Fluent和CFX仿真软件,并给出了仿真案例。     

液化天然气储罐泄漏扩散模拟研究

液化天然气(LNG)多为低温、低压储存,LNG储罐内存在酸性腐蚀环境,一旦泄漏容易引起大面积火灾.针对该问题,以LNG储罐为例,采用DNV Phast软件模拟泄漏扩散情况,分析不同工况条件下LNG的气体扩散、闪燃范围、喷射火危害、爆炸超压等.通过分析发现风向对蒸气云团的扩散有直接影响,研究结果可为LNG储气站的选址、站...     

天然气管线泄漏射流火焰分析

高压天然气输送管线失效泄漏时会形成气体射流，如果在泄漏裂口处被点燃，则将形成射流火焰。火焰的强烈热辐射严重威胁到周围人员和财产的安全。为此，在对大量试验结果和相关理论分析研究的基础上，以平截头圆锥体来近似描述射流火焰的形貌，给出了火焰的几何基本参数的计算公式。在预测火焰的热辐射时，将火焰中心模拟成一个点源，提出了热辐射强度的简便计算方法。此外，结合具体实例，根据自编软件计算了不同风速条件下射流火焰的几何尺寸、离管线泄漏点不同距离处的热辐射强度以及人体感觉疼痛所需时间，并利用概率模型的方法分析了在一定暴露时间下人员受伤害的几率以及人员和建筑物的安全距离。结果表明，射流火焰长度随风速增加而逐渐减小；随离火焰中心距离的增加，热辐射强度大大降低，而造成人体伤害所需时间延长。所给出的数学模型和热辐射强度的计算方法，为输气管线的优化设计和风险后果的定量分析提供了依据。     

城市天然气管道泄漏区域危害程度分析

风险评价主要包括下述几个方面的辨识各类危险因素、潜在事故原因和机制;评价危险事件发生的可能性和引发事故的后果;评价事故后果发生可能性和事故后果的联合作用。研究管道气体泄漏的后果,其目的是在于定量描述和评价一个可能发生的重大事故对公众和环境造成危害的严重程度。分析城市燃气管道气体泄漏后发生火灾事故的各种后果危害,并对各种危害进行了详细的定量分析。结合国内外的实际现状,提出了较为完善的管道燃气泄漏的评价方法,并采用实例验证了方法的可行性。     

液化天然气泄漏数值模拟分析:危害范围及影响因素

随着天然气在能源、化工领域的重要性逐年增长,LNG泄漏造成的安全问题引发更多关注.现有研究显示,LNG泄漏会造成火灾爆炸、低温、窒息等多种危害,而其危害范围与LNG蒸汽的扩散行为直接相关.基于DNV PHAST和ANSYS FLUENT软件对LNG泄漏工况进行模拟,进一步探究LNG泄漏产生的爆炸危险区域、低温区域及窒息...     

风力对天然气管道泄漏后扩散过程的影响研究

天然气管道发生泄漏扩散是输气管道事故危害的根本原因，而风力是影响泄漏后天然气扩散过程的一个极为重要的因素，建立有风条件下天然气泄漏扩散的位移量计算模型是正确评估输气管道事故损失后果的关键技术之一。通过风速与风压关系的研究，确定了风速分布关系式；并结合管道泄漏扩散过程的特殊性,在考虑管道孔口泄漏过程的射流作用和膨胀效应,以及重力作用影响效果的基础上, 重点考虑了水平风速的影响，给出了在风力作用下泄漏后天然气团偏移量的计算公式，建立了三维空间内的位移量计算模型，并进行了实例计算。结果表明，风力的存在将加剧天然气的扩散，使泄漏的天然气团顺风向偏移，其偏移尺寸远大于其他两个方向，大大增加了天然气泄漏后的危害面积。     

天然气管道孔口泄漏危险域的研

天然气管道的泄漏严重威胁到泄漏点附近的生命财产安全，管道泄漏造成的最大危险是火焰热辐射和气体爆炸。为此，通过建立泄漏率模型、气体喷射扩散模型和火焰热辐射数学模型，研究了非等温天然气管道孔口泄漏的危险范围。根据气体的着火下限和目标的热毁伤阈值得到了气体喷射和火焰喷射的危险距离，分析了输气压力、管径、泄漏率和泄漏点位置对危险距离的影响，为管道的安全建设提供了理论依据。     

管输系统天然气泄漏量计算模式及泄漏检测最佳条件的确定

采用静态和动态试验对天然气泄漏量计算模式进行了筛选和验证,同时采用静态试验对不同风速、风向条件下天然气泄漏检测最佳条件进行筛选。试验结果表明：采用折线积分法和相关曲线法计算泄漏最,较能反映输、配气站场泄漏的真实情况;在风速小于0．8m/s（包括静风）时,距设备泄漏点下风向1．5－2．0cm处,由测试浓度计算泄漏速率的准确性较高;当风速为0．8－1．3m/s时,距设备泄漏点下风向1．0cm左右,由测试浓度计算泄漏速率的准确性较高;当风速大于1．3m／s时,应停止进行天然气泄漏检测工作。     

负压波检漏技术在输气管线中的应用

随着我国长距离输气管道的不断增多,管道沿线的泄漏问题日益严重,由此对输气管道泄漏的自动监测和泄漏点的定位就显得尤为重要。本文介绍了应用负压波对管道泄漏进行监测的基本原理和方法,并对定位的基本公式的优化进行了讨论,介绍了更为准确的计算公式。经验证知道经过优化的计算方法具有更高的定位准确度,对管道泄漏自动监测数学计算模型的建立具有一定的指导意义。     

基于有限元法的输气管道漏磁场分析

漏磁检测是输气管道无损检测的常用方法之一，也是实现管道在役检测的有效方法。建立了输气管道漏磁检测的实体模型和有限元分析的数学模型；推导出适合齐次自然边界条件下泊松方程的有限元方程；通过对输气管道缺陷进行有限元方法分析计算，可知有限元法能分析计算任意形状缺陷的漏磁场，能方便地建立大量形状不同尺寸不一的缺陷识别库，给出了磁场强度矢量图、磁力线分布图和漏磁场分析结果。同时,利用有限元法分析计算了不同尺寸不同形状缺陷的漏磁场，得出了随着缺陷宽度、深度的增加峰峰值也随着增大的结论。分析结果可为缺陷的定量检测打下基础。     

天然气扩散系数的实验研究

在分析天然气扩散系数测定原理的基础上,作者自行组装了可控温型天然气扩散系数测定仪,可以测定高温、高压条件下岩石的天然气扩散系数,并能较好地模拟地层条件.利用该仪器分别测定了天然气通过13块人造石英粉砂岩干岩样和饱和水岩样的天然气扩散系数,并应用费克定律的积分式及气体范德华方程确定了对实测天然气扩散系数进行饱和介质条件转换的转换系数为6.06.利用斯托克斯·爱因斯坦方程对实测天然气扩散系数进行了温度校正.校正后地层条件下的天然气扩散系数均小于实测天然气扩散系数,且随着埋深增加,二者之间的差值逐渐减小.这是因为随着埋深增加、地温升高天然气分子运动速度加快的缘故,表明这一校正结果是符合地层条件的.      

利用光纤温度传感系统检测天然气管道泄漏

为实现天然气管道泄漏在线实时检测及泄漏位置的准确定位,利用光纤光栅温度传感器和分布式光纤温度传感器的温度特性, 结合天然气管道泄漏处的温度场变化规律，进行了光纤光栅准分布式检测系统和分布式光纤泄漏检测系统研究。着重分析了光纤光栅准分布式传感系统的构成及其原理，分析了基于拉曼光反射的分布式光纤温度传感器系统的构成及其原理，介绍其具有其它传感系统无法比拟的优越性及应用领域，并初步建立了光纤检测系统实施方案。采用光纤光栅和分布式光纤温度传感检测技术,分别实现了管道的关键点和沿管道全线温度的连续检测，通过检测管道周围的温度场异常变化，及时发现泄漏，并进行漏点准确定位。     

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天然气管线常受到人为因素,应力、腐蚀介质与杂质的影响,致使管线发生失效,直接影响着天然气管线的可靠性和使用寿命。文章对引起管线发生失效的各个因素进行系统分析,建立以天然气管线失效为顶事件的天然气管线失效故障树。通过对天然气管线故障树的分析,得到了故障树的各阶最小割集,影响天然气管线发生失效的主要因素为人为破坏、严重腐蚀和管线缺陷,并提出了相应的措施以提高天然气管线可靠性。     

共同沟天然气管道泄漏报警的模型实验

所谓共同沟,即通常所说的地下综合管沟或管廊,是专门用于集中敷设各种市政管线的地下隧道。与传统直接埋地的敷设方式相比,共同沟是一种先进的敷设方式。按相似原理和“最不利原则”设计模型实验,采用甲烷模拟共同沟（狭长空间）中天然气管道的微小泄漏,分析了甲烷的泄漏量和模型的断面宽度对纵向布置的探头报警时间的影响,提出了“单宽泄漏量”的概念,并得出了模型实验的相似条件。根据实验数据的走势,采用抛物线函数进行数据拟合,最终得出报警响应时间的经验公式。     

天然气管网修复补强技术分析

分析了川西天然气管网的特点，介绍了其最初采用的管道修复补强的主要技术：带压补漏和焊接补漏技术。分析发现，这两种方法都属于事后处理措施，为了更好的保证川西地区管线正常运行，决定采用Clockspring复合修复技术。为此，对其基本原理进行了阐述，并对几种技术进行了分析比较，从经济、环境等方面的对比可以看出，Clockspring复合修复技术优于其他技术。