架空及埋地天然气管道泄漏扩散数值研究

天然气在管道运输过程中,由于含硫等腐蚀性气体对管道内壁的腐蚀作用,在管内其他压力的作用下,会引起穿孔泄漏。泄漏后的天然气扩散后,可能会引发火灾、中毒或爆炸。因此,进行天然气管道泄漏扩散及数值模拟研究,对管道输送安全运营和保障人生财产安全意义重大。该文利用CFD软件对架空及埋地含硫天然气管道穿孔泄漏后的甲烷、硫化氢气体的扩散进行了数值模拟。结果表明,受土壤毛孔阻力的影响,埋地天然气管道泄漏爆炸范围比架空天然气管道泄漏要小,但其在地面的影响时间长,硫化氢的中毒范围比架空要低30m左右。为天然气的安全输送及环境保护提供了理论依据。     

基于人工神经网络管道泄漏检测系统研究

管道泄漏检测方法及其技术是管道安全管理和维护的重要内容。为了提高监测效率和测定的灵敏度，及时预测和发现泄漏事故，降低检测方法和技术的泄漏误报警率，近年来，北京市劳动保护科学研究所根据国内外管道泄漏检测的各种硬件和软件方法及技术的现状和发展趋势，采用实时测定瞬间流量(8次/s)和质量趋势分析方法，研究建立了基于人工神经网络的气体管道泄漏检测系统软件，简化了神经网络的学习和训练过程，提高了系统检测的灵敏度和准确度，在应用于模拟管道泄漏试验装置系统中获得了如下研     

城市管道天然气在土壤中泄漏扩散实验研究

天然气在土壤中扩散行为的实验研究对埋地管道泄漏点的科学定位及泄漏事故的预防具有重要意义.采用全尺度气体泄漏实验系统,模拟真实埋地管道泄漏场景,对泄漏后的天然气在土壤中的扩散对流过程进行实验研究.基于自行研制的气体检测与数据采集系统和GasClam地下气体在线监测仪,分析天然气在土壤中的对流扩散规律.结果表明:埋地管道泄漏后天然气在土壤中的对流扩散过程可以分为4个阶段:孕育阶段、陡然增长阶段、缓慢增长阶段和稳定阶段,其浓度随泄漏时间的变化过程符合S型曲线特征.天然气扩散至检测点所需时间与距泄漏口距离呈现近似的幂指数关系.当检测点位于泄漏口附近区域时,泄漏压力起主导作用.当检测点位于远离泄漏口区域时,泄漏量起主导作用.     

丙烯管道连续泄漏扩散爆炸事故分析

针对南京丙烯管道受外力损坏后泄漏扩散爆炸事故,用TNT当量法模拟推测丙烯泄漏量,结合液体泄漏模型估算泄漏速度及时间,再用重气扩散平板模型和中性气扩散高斯烟羽模型,并运用MATLAB 7.0软件描绘可能发生丙烯气体燃爆的危险区域.结果表明,理论计算及分析的结果与现场报道吻合.     

红外成像气体检漏仪在石化行业的应用

<正>在现代工业过程中,密封管道系统充斥于人类生产与生活的各个领域。由于有些密封管道系统工作环境比较恶劣,管道很容易腐蚀老化,从而造成泄漏。一旦发生管道泄漏问题,就会产生重大的安全隐患。近年来,石油化工行业事故频发,造成重大的财产损失与人员伤亡,一部分原因就是因为管道在运输过程中,存在气体泄漏问题,如2014年7月31日的台湾高雄可燃气体泄漏事故和2013年11月22日的青岛市中国石化东黄输油管道泄漏爆炸事故。如何吸取这些事故的教训,在生产过程中实时快速地找出泄漏源,     

天然气高压输送管道微量泄漏TDLAS检测技术理论研究

天然气输送管网规模随着城镇化进程加快而急剧扩大,高压管道气体微量泄漏的威胁日益严重,传统检测方法不能实现连续地精确检测。利用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)检测技术可以实现对微量泄漏的甲烷等气体进行快速、精确地检测。介绍了TDLAS技术的检测原理和压力管道的泄漏物理模型。选择CH4在1 653.7 nm处的吸收谱线为研究对象,结合已有的数据与参数,分析了光谱吸收率和可探测浓度下限随温度、压强的变化特征,以及激光扫描步长对测量精度的影响。结果表明,TDLAS技术应用于高压管道微量泄漏的实时检测是可行的。测量得到的气体浓度符合检测标准,可作为相关检测的基准值谱。     

液体推进剂公路运输泄漏风险的模糊综合评价

针对液体推进剂在公路运输中泄漏事故发生的多样性、复杂性和不确定性等特点,建立公路运输偏二甲肼(UDMH)的泄漏事故模型.通过层次分析法确定各影响因素的权重,运用模糊综合评价思想对液体推进剂在公路运输中的泄漏风险进行了评价.结果表明,液体推进剂在公路运输中的泄漏风险为第2等级,风险较大;其影响因素中安全管理所占的权重最大,其次为运输设备状况、人员素质、运输中充装过量和路况,相关单位可依此排序制定预防措施.     

穿越水体天然气管道的泄漏气和沼气的辨别技术

为精确分析天然气管道穿越水体或淤泥表面冒出气泡中气体全部组分及摩尔含量,排除天然气管道泄漏的可能性,对采集气体样品进行气相色谱检测与甲烷碳同位素相对含量检测。结果表明:通过对比穿越水体管道内天然气组分发现,2类气体样品存在很大特征性差异,排除天然气管道泄漏可能性。研究结果可为类似事件处置提供理论依据。     

无线遥控可燃气体泄漏报警系统的设计

利用半导体气敏传感器、无线电收/发模块等器件,设计了无线遥控可燃气体报警系统.该系统对泄漏的可燃气体或有毒气体的浓度进行检测,遥控距离3 000 m,可用于工业、民用、公共场所的气体泄漏安全报警及大气污染检测等.     

城市燃气埋地管道泄漏现场精确定位技术

查找城市燃气埋地管道泄漏点是保障燃气管道安全运行的重要途径,目前埋地钢质管道泄漏检测技术主要包括基于硬件检测技术和软件检测技术,对它们的优缺点进行了比较,由于新技术的局限性导致并不适用于城市燃气钢质管道和聚乙烯管道泄漏检测定位。将人工巡检法与埋地钢质燃气管道定位技术相结合进行燃气泄漏点检测定位,经现场实践证明对于准确定位钢管燃气泄漏点具有很好的效果;将人工巡检法与气相色谱分析技术相结合探查聚乙烯燃气管道泄漏点,探测效率高,定位准确。     

水平管分层流下微孔泄漏特性数值模拟和实验分析

在油气田开发过程中，通常采用气液相混输模式，管道受腐蚀等因素影响容易出现穿孔而发生两相流泄漏。为分析两相流泄漏特性，对管内常见流型分层流下的微孔泄漏特性进行数值和实验分析；采用VOF耦合Level set算法分析了不同影响因素下的气液两相泄漏特性，设计了1种管道泄漏收集装置，进行室内两相流泄漏实验，并验证了数值预测模型的准确性。研究结果表明:气液两相流经过管壁泄漏口时会发生相分离，泄漏特性受小孔方位、管路内外压差、气液相流速影响较大；泄漏口位于管路侧壁时的泄漏特性与其他角度下的泄漏特性有所不同，可用泄漏影响区内的气液分布进行解释；当泄漏口位于管路底部时，存在临界液相分流系数，当液相分流比小于此临界值时，泄漏流体为单相液体。VOF耦合Level set算法的数值方法可为管路泄漏量预测和相分离特性分析提供参考。     

钢铁企业工作场所煤气泄漏扩散规律的研究

以钢铁企业管网煤气泄漏为研究对象,以煤气泄漏扩散规律为研究主题,在确定煤气泄漏相似于浮力射流的基础上,建立煤气泄漏扩散的数学模型。采用CFD软件PHOENICS数值模拟气体泄漏过程的速度场及其浓度分布。在已有煤气泄漏检测系统的基础上,选择性实验模拟煤气泄漏浓度与扩散时间、扩散方向的变化。数值模拟和实验模拟表明,虽然两种方法所得结果存在一定差异,从定性分析角度而言,却能够反映工作场所煤气泄漏后在有限空间内运移扩散的一般规律。     

Integrated leakage detection and localization model for gas pipelines based on the acoustic wave method

With the development of natural gas transportation systems, major accidents can result from internal gas leaks in pipelines that transport high-pressure gases. Leaks in pipelines that carry natural gas result in enormous financial loss to the industry and affect public health. Hence, leak detection and localization is a major concern for researchers studying pipeline systems. To ensure the safety and improve the efficiency of pipeline emergency repair, a high-pressure and long-distance circular pipe leakage simulation platform is designed and established by similarity analysis with a field transmission pipeline, and an integrated leakage detection and localization model for gas pipelines is proposed. Given that the spread velocity of acoustic waves in pipelines is related to the properties of the medium, such as pressure, density, specific heat, and so on, this paper proposes a modified acoustic velocity and location formula. An improved wavelet double-threshold de-noising optimization method is also proposed to address the original acoustic wave signal collected by the test platform. Finally, the least squares support vector machine (LS-SVM) method is applied to determine the leakage degree and operation condition. Experimental results show that the integrated model can enhance the accuracy and precision of pipeline leakage detection and localization.     

城市燃气管道泄漏检测方法探讨与评价

介绍了国内外用于燃气管道泄漏检测与定位的主要技术和方法,分析了各种方法的优缺点,对各种方法进行了比较与评价,并对燃气管道泄漏检测与定位方法的发展趋势做了探讨.     

A review on different pipeline fault detection methods

Pipeline faults like leakage and blockage always create problem for engineers. Detection of exact fault quantity and its location is necessary for smooth functioning of a plant or industry and safety of the environment. In this paper brief discussion is made on various pipeline fault detection methods viz. Vibration analysis, Pulse echo methodology, Acoustic techniques, Negative pressure wave based leak detection system, Support Vector Machine (SVM) based pipeline leakage detection, Interferometric fibre sensor based leak detection, Filter Diagonalization Method (FDM), etc. In this paper merit and demerits of all methods are discussed. It is found that these methods have been applied for specific fluids like oil, gas and water, for different layout patterns like straight and zigzag, for various lengths of pipeline like short and long and also depending on various operating conditions. Therefore, a comparison among all methods has been done based on their applicability. Among all fault detection methods, Acoustic reflectometry is found most suitable because of its proficiency to identify blockages and leakage in pipe as small as 1% of its diameter. Moreover this method is economical and applicable for straight, zigzag and long, short length pipes for low, medium and high density fluid.     

化学品突发性事故预测的不确定性分析

介绍化学品突发性事故预测的不确定性概率统计和模糊数学分析方法。对参数和模式的不确定性分别进行了讨论,计算机系统包括化学品常用数据库、事故识别模块,事故后果分析模块和不确定性分析模块,对液氯泄漏排放事故、液化气（丙烷）两相闪蒸爆炸和管道煤气（CO）泄漏伤害模式实例进行了分析。对连续源和瞬时源的讨论说明泄漏时间的确定对事故分析极为重要。     

输气管道泄漏压力波的频谱特性模拟

为了研究输气管道泄漏压力波的频谱特性,基于大涡模拟对管道泄漏进行了非稳态分析。模拟了不同管道压力、不同泄漏孔径以及不同管道气体流速下的泄漏压力波频谱分布,探讨了不同条件对压力波频谱特性的影响。所得结论对各类管道泄漏压力波的频谱分析具有一定的借鉴作用。     

2种基于模式识别的环状燃气管网泄漏检测方法

为了将模式识别技术应用于环状燃气管网泄漏检测并找到合适的特征提取方法,以天津城建大学实验室环状燃气管网泄漏为例,将实验的28种工况作为测试样本,与之对应的模拟工况作为训练样本,采用提取压力图像特征向量法和节点压力矩阵法分别进行环状燃气管网的泄漏检测,采用支持向量机分类器将2种方法获得的特征向量进行训练与分类检验,进而将其分类准确率进行对比分析。研究结果表明:该2种方法均可用于环状燃气管网泄漏检测,提取压力图像特征向量法因有效地降低了特征向量的维度和数据波动的干扰,其结果更优。结合SCADA和GIS系统,可将该法应用于实际水、气、油管网泄漏检测和定位,有助于降低成本,提高检测效果。     

储罐底板维修决策方法研究

储罐底板腐蚀是储罐失效的主要原因之一,对底板的腐蚀检测方法目前有很多种。每种方法都有自己的优势,但同时也存在着相应的弊端。通过在实践应用中对比漏磁检测与超声测厚检测方法,分别指出两种检测方法的优势与实践应用中存在的问题,提出应综合应用两种方法来提高效率和确保准确性。为更好地利用检测技术保障储罐安全提出参考建议。     

一起煤气管道泄漏事故的剖析

通过对某公司通向居民生活区新建埋设煤气主管道发生泄漏事故的剖析，全面分析了引起泄漏事故的因素。找出了事故的原因。对预防煤气管道泄漏，确保煤气管道的安全畅通具有重要意义。对钢铁企业、市政建设等所涉及的各种埋地管道、电缆的安全运行具有参考价值。