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。     

埋地高压天然气集输管道泄漏对环境影响分析

高压天然气集输管道内的压力极高,当埋地的高压天然气管道发生泄漏时,会对周围环境产生较大的影响。本文应用数值计算的方法,分析比较了不同管道埋深、不同泄漏方向、不同泄漏口尺寸和不同泄露压力时,高压天然气泄漏对环境流场参数的影响。结果表明:在水平和高度方向100m的范围内,天然气泄漏会对周围环境产生较大影响,而且,管道埋深越浅、泄漏口尺寸越大、泄露压力越大,影响越大。因此,在设计及施工铺设高压天然气集输管道时,建议适当增大管道埋深及安全距离。     

埋地天然气管道泄漏振动信号传播特性研究

埋地天然气管道泄漏引起的气流会推动周边土壤产生振动。通过测量加速度可对振动信号在土壤中的衰减进行测量,从而判断有无泄漏。通过模拟埋地管道气体泄漏,使用加速度传感器测量泄漏孔径2、4、6 mm,泄漏压力1.5、2.5、3.5 MPa工况下的加速度信号,分析了不同泄漏压力条件下的加速度信号在不同土壤介质的传播特性。结合ABAQUS软件对不同土壤介质的加速度衰减规律进行了仿真。研究结果表明,峰值加速度信号在土壤中呈指数衰减特性,试验结果与仿真结果符合较好。研究结果可指导埋地天然气管道泄漏监测传感器的选型敷设和天然气管道的施工,防止事故的发生。     

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。     

高含硫天然气埋地集输管道的安全管理研究

高含硫天然气从井场开采出来后通过集输管道输送到天然气净化厂处理,高含硫天然气集输管道是高危管道,一旦发生泄漏将会导致严重的安全事故,因此必须重视对集输管道的安全管理。为了确保高含硫天然气埋地集输管道的完整性和安全使用,某高含硫气田从预防和响应角度采取了一些管理措施,实施了智能清管、阴极保护等措施对管道内外部腐蚀进行控制和监测,以及时发现管道缺陷并修复,避免因腐蚀穿孔、应力腐蚀开裂等导致高含硫天然气泄漏事故的发生;在管道沿线安装了气体云成像泄漏监测系统和硫化氢点式探测器对管道进行实时监控,提升了高含硫天然气泄漏时的检测能力和响应能力,能够有效防止事故的扩大。     

高铁对埋地天然气管道交流干扰及其防护措施

近年来,我国不同地区均加快了高铁建设,高铁建设极大地便捷了不同地区的交通运输,但是高铁运行时对埋地天然气管道会产生交流干扰,对天然气管道设备以及操作人员的生命安全造成极大的威胁,明确高铁对埋地天然气管道的交流干扰才能够及时采取有效的防护措施,进而避免高铁对天然气管道的干扰问题,保证管道的安全运行。本文分析了高铁对埋地天然气管道交流干扰及其防护措施,全文从高铁对天然气管道交流干扰、交流干扰的危害、高铁对天然气管道交流干扰的评价指标以及高铁对天然气管道交流干扰实例等方面进行分析。     

输气站场埋地管道泄漏检测方法探讨

与天然气长输管道相比,输气站场埋地管道有压力等级多、管径差别大、交叉点多、埋地深、种类多等特点,随着服役年限的逐渐增加,输气站场中的埋地管道发生泄漏的风险也在逐年增加。当输气站场埋地管道发生泄漏时,由于受到土壤和地面障碍物的影响,往往会扩散至离泄漏点较远的区域,使迅速确定泄漏位置、赢得抢修工作时间造成了困难。通过明确输气站场埋地管道可能发生泄漏的主要风险点,对在生产实践中被证明效果较好的几种泄漏检测方法进行分析探讨,综合运用几种泄漏检测方法,可以迅速判断站场埋地管道泄漏发生位置,为处理类似问题提供了有效方法。     

天然气泄漏燃烧对管道钢管性能影响研究

天然气集输站场小间距并行管道如果发生泄漏,可燃气体扩散受管道布局影响,在管道附近积聚,点燃后产生的喷射火焰将严重影响周边管道和设备的运行安全。针对集输站场并行管道小间距架空敷设的特点,建立泄漏扩散模型,模拟分析并行管道的喷射火焰高温覆盖范围,以此研究钢管理化性能的变化规律。研究结果表明,在天然气向平面喷射的情况下被点燃后,当管道间距不超过2 m时,泄漏点周围30 m的空间可产生1000 K以上的高温,从而使该高温范围内的钢管发生软化、组织相变,并出现附加内应力及裂纹等。建议集输站场内并行天然气管道的间距应大于2 m,并采用埋地铺设管道,以利用土壤进行火灾爆炸防护。     

冲击钻孔振动对埋地管道的安全判据探讨

为确定桩基施工中冲击钻孔产生的非爆破振动对埋地天然气管道的影响标准或判据,确保天然气管道的安全运行,在结合分析国内相关的爆破振动、机械振动、抗震设防烈度及<桩基工程手册>和国外瑞士的振动安全判据标准上,分析了冲击钻孔振动对埋地天然气管道影响的安全判据,并将其运用于张石高速公路N9标段拒马河9号桥桩基冲击钻孔施工中.工程实践表明,取地表质点振动速度10 mm/s、最大不超过12mm/s作为冲击钻孔振动对埋地天然气管道的安全判据是可行的.     

气田集输系统安全性量化分析

天然气属于易燃易爆物,天然气开采属于重点防火防爆行业,随着安全技术规范的全面发布,各气田普遍存在采气、集气工程建设项目安全距离不足的问题。针对川西气田典型案例,中国石化西南油气分公司开展了天然气泄漏扩散距离试验,以工况压力变化、壁厚余量、天然气流量、安全距离为风险分析评价因子,提出可与设计进行比较并可量化计算的安全系数Fs概念;同时结合天然气泄漏扩散距离,分别对地面管道正上方泄漏、侧向泄漏、埋地管线泄漏扩散范围进行比较,提出安全距离不足的风险判别方法和风险削减具体措施。经现场应用,该方法对工程项目安全距离不足问题的后期处置具有极大的参考价值。