坡面天然氣管道泄漏擴散數(shù)值模擬

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1、第42卷第3期當(dāng)代化工V0]．42．NO．32013年3月ContemporaryChemicalIndustryMarch。20i3坡面天然氣管道泄漏擴散數(shù)值模擬李一慶(中國石化廣東石油分公司，廣東廣州510620)摘要：利用CFD仿真軟件對坡面天然氣泄漏擴散過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，分析了泄漏擴散過程，風(fēng)速及泄漏傾角對泄漏擴散的影響。研究結(jié)果表明，泄漏1s內(nèi)，甲烷主要集中在坡面附近；泄漏5S時，甲烷已經(jīng)擴散到整個區(qū)域，且濃度爆炸下限最高達(dá)到7．81m，在地表及坡面形成了渦流；隨著泄漏傾角的增加，危險區(qū)域逐漸增大；泄漏傾角為15。時，風(fēng)速影響較小，泄漏傾角為1O。時，風(fēng)速影

2、響較大，泄漏氣體主要沿地表擴散；為天然氣安全輸送及緊急預(yù)案的制定提供一定的理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：天然氣管道；泄漏；擴散；數(shù)值模擬中圖分類號：TE832文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：167l一0460(2013)03—0339～04NumericalSimulationofLeakageandDispersionofNaturalGasPipelineontheslopeL1M—qing(SinopecGuangdongOilProductsCompany，GuangdongGuangzhou510620，China)Abstract：Thegasleakageofnaturalg

3、aspipelinebecauseofcorrosionandexternaldamageiseasytocausefires，poisoningandexplosions，SOthestudyonnaturalgasleakageanddiffusionhasagreatsignificanceforthesafetyofpipelinetransportationandthesafetyofpersonalandproperty．Inthispaper,naturalgasleakanddiffusionprocessontheslopewassimulatedby

4、theCFDSimulationsoftware．Efrectofwindspeedandleakageinclinationontheleakageanddiffusionprocesswasanalyzed．TheresultshowsthatmethaneiSmainlyconcentratedneartheslopein1s．Inabout5S，methanehasspreadtotheentireregion，andtheLELiSupto7．81m：theeddyiSformedonthesurfaceandtheslope．ThehazardOUSarea

5、graduallyincreaseswithincreasingofleakinclination．Windspeedhaslessaffectundertheconditionofleakageinclination15。．buthasmoreafectundertheconditionofleakageinclination10。．a(chǎn)ndlcakinggasmainlydiflusesalongthesurface．Thissimulationprovidesatheoreticalbasisforthesafetytransportationofnaturalga

6、sandtheformulationofemergencyplans．Keywords：Naturalgaspipeline：Leak；DiffusiomNumericalsimulation天然氣管道由于管材缺陷、腐蝕老化、第三方李朝陽則對架空高含硫天然氣管道泄露進(jìn)行了數(shù)值破壞及施工缺陷等原因，經(jīng)常發(fā)生泄漏，極易引起分析，確人員中毒、爆炸、火災(zāi)及環(huán)境污染等事故，嚴(yán)重威定了硫化氫和天然氣的擴散規(guī)律。基于以上，脅到人員安全和管道周圍環(huán)境。為此國內(nèi)外學(xué)者對本文以中西部某天然氣管道為例，考慮山坡影響，城鎮(zhèn)天然氣泄漏擴散過程進(jìn)行了大量研究，以期掌利用CFD軟件，采用可實現(xiàn)模型，

7、對天然氣管道握規(guī)律進(jìn)而降低其危害。天然氣等危險I生氣體泄漏泄漏擴散過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，綜合分析了不同風(fēng)擴散過程的研究方法主要包括實驗方法”。、數(shù)值模速、不同泄漏口位置對擴散過程的影響，以期總結(jié)擬方法。。其中數(shù)值模擬方法因其成本低、條件設(shè)天然氣泄漏擴散規(guī)律，為建立安全輸送體系、制定置簡便、計算速度快等優(yōu)點成為研究氣云擴散規(guī)律應(yīng)急方案提供切實的理論指導(dǎo)。的重要手段。近些年，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，CFD1模型建立(ComputationalFluidDynamics)軟件因其精確的環(huán)境參數(shù)、物性參數(shù)設(shè)置等，進(jìn)而可以準(zhǔn)確地模擬流1．1物理模型場。