燃氣管道泄漏及擴散規(guī)律的研究.pdf

1、本文對燃氣管道泄漏量計算方法及泄漏擴散規(guī)律進行了較為系統(tǒng)的研究，并用Visual C++語言編制了燃氣管道泄漏量的計算程序，設計了燃氣管道瞬態(tài)模擬與泄漏分析試驗系統(tǒng)，通過泄漏模擬實驗對實際運行的燃氣管網進行了泄漏分析，為燃氣管網的泄漏判定、檢測及風險評價提供了依據(jù)。 對燃氣管道泄漏量計算的影響因素如壓縮因子、摩擦阻力系數(shù)、燃氣的密度、溫度及燃氣管道泄漏孔徑的計算方法進行了分析。確定了選用計算精度高且適用于以甲烷為主的天然氣的SG

2、ERG-88方法計算燃氣的壓縮因子。由于高壓燃氣管道中燃氣的流態(tài)一般在阻力平方區(qū)，因此在確定管道摩阻系數(shù)時，選擇柯列勃洛克公式，并實現(xiàn)了對其迭代公式的計算；根據(jù)連續(xù)性方程、動量方程及氣體狀態(tài)方程，推導出了穩(wěn)態(tài)下水平燃氣管道出口的密度計算公式；對天然氣管路輸送過程中天然氣與土壤的換熱問題進行了分析，建立了相關計算模型。同時對天然氣到土壤總的熱阻包括從天然氣與管壁之間的熱阻、管道的熱阻、涂層和絕緣層的熱阻以及管道外表面與土壤之間的熱阻進行了

3、全面的分析研究。 通過分析燃氣管道的泄漏過程，在考慮實際工程中應用的情況下，分別對燃氣管道的泄漏量計算模型進行了推導及簡化，給出了泄漏量的穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)計算模型，并通過實例應用，分析了燃氣管道泄漏量隨其影響因素的變化趨勢。 燃氣管道根據(jù)敷設方式可分為架空和埋地燃氣管道，通過分析適用于架空燃氣管道的泄漏擴散模型的優(yōu)缺點及適用范圍，基于天然氣密度輕于空氣，選取適用于輕氣體與中性氣體的高斯模型進行架空天然氣管道瞬間泄漏擴散的模擬

4、。根據(jù)質量守恒定律和Fick擴散定律，結合泄漏量計算模型，首次建立了埋地燃氣管道在土壤中泄漏后的一維和三維穩(wěn)態(tài)泄漏擴散方程，并通過量綱分析的方法對擴散方程進行了求解，得到了泄漏擴散濃度的表達式。通過計算分析，得出了燃氣在土壤中的泄漏擴散規(guī)律。 對國內外管道泄漏檢測技術的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行了分析，設計了燃氣管道瞬態(tài)模擬與泄漏分析試驗系統(tǒng)，對實際運行燃氣管網的穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)泄漏進行分析，對比泄漏量計算值和模擬值的誤差，得出其誤差變