埋地天然气管道泄漏危险区域的数值模拟.docxVIP

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2024-12-17 发布于山东
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2012年10月ContemporaryChemicalIndustry第41卷第10期当代

2012年10月ContemporaryChemicalIndustry

埋地天然气管道泄漏危险区域的数值模拟

官学源，刘德俊，王秋莎，李征帛，刘杰，张纯静，张国军，代堪亮

(辽宁石油化工大学石油天然气工程学院，辽宁抚顺113001)

摘要：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。

关键词：天然气管道；多孔介质；泄漏；甲烷；数值模拟

中图分类号：TE832文献标识码：A文章编号：1671-0460(2012)10-1101-04

NumericalSimulationofDangerous

AreaDuringtheLeakageofBuriedNaturalGasPipelines

GUANXue-yuan,LIUDe-jun,WANGQiu-sha,LIZheng-bo,LIUJie,ZHANGChun-jing,ZHANGGuo-jun,DAIKan-liang

(AcademyofPetrolandNaturalGasEngineering,LiaoningShihuaUniversity,LiaoningFushun113001,China)

Abstract:Accordingtocharacteristicsofburiedgaspipelines,acontinuedleakmodelofburiedgaspipelineswasestablished.Effectofporousmediaonleakandgasdiffusionofburiednaturalgaspipelineswascomparedandanalyzedbythefinitevolumemethod.Theresultsshowthatthesoilabovethepipelineasporousmediahasimportanteffectongasdiffusion;sincetheeffectofsoilresistanceandcapillarypressure,lotsofturbulentenergyofthegascanbeconsumed,andthedangerousareaisnarrowinthelowerlayerandwideintheupperlayerundertheground,butabovetheground,sincethedecreasingofgasturbulentenergyandtheeffectofatmosphericpressure,thegasdangerousareaisnarrowintheupperlayerandwideinthelowerlayer.Thecalculateresultscanprovideatheoreticalguidancefordesignofburiedpipeline,pipelayingandsafeoperation.

Keywords:Naturalgaspipeline;Porousmedia;Leak;Methane;Numericalsimulation

埋地天然气管道由于设计不合理、施工质量问题、腐蚀、磨蚀和第三方破坏等因素影响,可能致使管道发生泄漏事故。因此，国内外学者已经对输气管道泄漏问题进行了研究。冯文兴等2对高压输气管道泄漏中大孔模型与小孔模型进行了比较分析；苑伟民等3对管