天然氣管道泄漏擴(kuò)散事故危害評(píng)價(jià).pdf

1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文國內(nèi)圖書分類號(hào)：TU996.9學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號(hào)：696密級(jí)：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文工學(xué)碩士學(xué)位論文天然氣管道泄漏擴(kuò)散事故危害評(píng)價(jià)碩士研究生：王新導(dǎo)師：焦文玲教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：供熱、供燃?xì)?、通風(fēng)及空調(diào)工程所在單位：市政環(huán)境工程學(xué)院答辯日期：2010年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)摘要I摘要管道運(yùn)輸是天然氣輸送比較安全經(jīng)濟(jì)的一種方式。與其它工程結(jié)構(gòu)一樣，輸氣管道在運(yùn)行過程中也會(huì)

2、受到多種內(nèi)外因素的干擾，如管道腐蝕、材料缺陷、第三方破壞等，從而導(dǎo)致管道發(fā)生孔口泄漏或斷裂。天然氣泄漏后擴(kuò)散到大氣中，若達(dá)到一定濃度并遇到火源就可能發(fā)生燃燒或爆炸，造成嚴(yán)重的人員傷亡和巨大的國民經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)帶來惡劣的社會(huì)及政治影響。因此，對(duì)可能發(fā)生的天然氣管道泄漏事故進(jìn)行定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，從而把輸氣管道的盲目被動(dòng)維修變?yōu)轭A(yù)知主動(dòng)性維護(hù)，以達(dá)到風(fēng)險(xiǎn)最小、效益最大的目標(biāo)。本文重在研究天然氣管道泄漏擴(kuò)散規(guī)律及危害后果的分析，目的在于對(duì)可能發(fā)生的

3、泄漏事故的影響范圍做出定量評(píng)價(jià)。本文首先簡要介紹了國內(nèi)外氣體泄漏擴(kuò)散及事故分析研究的現(xiàn)狀。然后對(duì)射流理論進(jìn)行分析，應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)理論，系統(tǒng)地研究了輸氣管線泄漏后泄漏率的計(jì)算模型，分別為小孔模型、大孔模型及管道模型，并得出各自的使用范圍：0.2dD?時(shí)，使用小孔模型；0.20.8dD??時(shí)，使用大孔模型；0.8dD?時(shí)，使用管道模型。根據(jù)流體力學(xué)和熱力學(xué)等相關(guān)知識(shí)，建立起天然氣泄漏后在大氣中擴(kuò)散的控制方程，采用計(jì)算流體力學(xué)仿真軟件Flu

4、ent對(duì)天然氣泄漏擴(kuò)散進(jìn)行模擬，并分析泄漏孔徑、風(fēng)速以及障礙物等因素對(duì)擴(kuò)散結(jié)果的影響；較為系統(tǒng)地比較了各種氣體擴(kuò)散模型，選擇高斯模型計(jì)算出輸氣管道泄漏擴(kuò)散危害區(qū)域，并得出擴(kuò)散區(qū)域與泄漏孔徑、風(fēng)速之間的關(guān)系；最后，系統(tǒng)地歸納出輸氣管道泄漏事故樹，建立起噴射火、火球以及蒸氣云爆炸危害的物理模型和危害模型，界定了以事故點(diǎn)為中心的不同程度危害半徑，得出各種事故模型的危害程度均隨著距事故點(diǎn)距離的增加而逐漸降低，最后趨于平穩(wěn)的結(jié)論。本文以理論分析和