Z形管不同位置泄漏的数值模拟.pdf

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1、第41卷第1期当代化工Vo1．41．N0．12012年1月ContemporaryChemicalIndustryJanuary，2012Z形管不同位置泄漏的数值模拟杜义朋，王为民，马跃，于丽丽，张纯静，高艳波，张国军(辽宁石油化工大学石油天然气工程学院，辽宁抚顺113001)摘要：油气管道的泄漏易引发重大的安全事故并造成巨大的经济损失，特别是我国有些地区管网运行已有30多年，发生泄漏几率很大。及时发现管道泄漏事故并作出合理的解决方案，对控制事故的发展和减少由此带来的损失有着重要的意义。利用CFD仿真软

2、件和有限容积法借助多相流VOF模型，研究了上下两个弯头的z形管不同漏点的复杂工况，考虑了重力的影响，对其压力场进行了数值模拟，并对不同位置漏点对泄漏的影响做出了理论分析。关键词：z形输油管；泄漏；数值模拟中图分类号：TQ019文献标识码：A文章编号：1671—0460(2012)O1—0095—03NumericalSimulationofZ—shapedPipelineLeakageinDifferentLocationsDUH-peng，WANGWei—min，MAYue，YULi—li，ZHANG

3、Chun-jing,GAOYan—bo，ZHANGGuo-jun(LiaoningShihuaUniversity,LiaoningFushun113001，China)Abstract：Oilandgaspipelineleakageeasilyleadstomajorsecurityincidentswhichcancausehugeeconomicloss，especiallyinsomepartsofthepipenetworkinChinawhichhasrunforover30years，l

4、eakageprobabilityisbigger．Timelydetectionofpipelineleakageandmakingareasonablesolutionaresignificantforthecontrolofaccidents．Inthispaper,usingCFDsimulationsoftwareandthefinitevolumemethod，complexconditionsofZ—shapedtubeleakageindifierentlocationswerestud

5、iedwithmultiphaseVOFmode1．Takingintoaccounttheeffectofgravity,numericalsimulationofthepressurefieldwascarriedout，andefectofdiferentleakagelocationsontheleakagewasanalyzed．Keywords：Z—shapedpipeline；Leakage；Numericalsimulation中国管道工业发展至今已有50多年的历史，我杂工况，对其压力场

6、进行了数值模拟，并对不同位国在役特别是以东北管网为代表的输油管道已经运置漏点对泄漏的影响做出了理论分析。行了30年以上，经过多年腐蚀及内外冲刷后，存在1几何模型严重的安全隐患，导致泄露的可能性很高n。。以某输油z形管道为例，公称管径为720mm，油气管道的泄漏易引发重大的安全事故并造成两个弯头的弯径比都为2。弯头外侧泄漏口径为8O巨大的经济损失，及时发现管道泄漏事故对控制事mm，原油进口速度为2m／s，含水率为20％，考虑故的发展和减少由此带来的损失有着重要的意义。重力影响，建立二维模型。几何模型见图1

7、，出口各国科技人员相继开发了一系列油气管道泄漏监测与泄漏口均采用压力出口，并对泄漏口附近区域采技术，主要有：负压波泄漏监测技术、音波泄用局部加密技术进行网格划分。漏监测技术、质量平衡法、实时模型法、统计分析法等等。但是在复杂工况下，各种方法都存在各自的不足。如何经济有效地减少漏报误报，及时准确的监测管线，防止和减少泄露的发生，对于管线的安全运行、人民群众和国家的财产安全以及环境保护都有着重要意义”。利用CFD(ComputationalFluidDynamics)仿真软件和有限容积法借助多相流VOF(V

8、olumeofFluid)图1Z形管几何模型模型，研究上下两个弯头的z形管不同漏点的复Fig．1Z-shapedpipegeometry收稿日期：201l一11—03作者简介：杜义朋(1986一)，男，山东滨州人，在读研究生，辽宁石油化工大学油气储运专业，研究方向：油气管道输送技术。E-mailduyu．1ove@l63．corn。第41卷第1期杜义朋，等：Z形管不同位置泄漏的数值模拟97影响的压力场，对泄漏后压力场的变化进行了数值模拟。(