输油弯管泄漏数值模拟.pdf

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1、第40卷第4期当代化工VO]．40．NO．42011年4月ContemporaryChemicalIndustryApril，2011输油弯管泄漏数值模拟李朝阳i，马贵阳，刘亮，杜明俊(1．辽宁石油化工大学石油天然气工程学院，辽宁抚顺113001；2．中国石油集团工程设计有限责任公司华北分公司，河北任丘0622552)摘要：我国现有输油管道经过多年冲刷及内外腐蚀后，存在一定的安全隐患，对管道的安全运行构成了严重危害。利用CFD仿真软件，依据有限容积法，采用多相流VOF模型对不同输送条件及泄漏孔径对泄漏

2、后管内压强分布进行了模拟。研究表明：当泄漏孔径相同时，随着输送速度的增加，管内压强整体增大，泄漏口下游存在增大的高压区；当输送速度相同时，泄漏孔径增大，管内压强降低，高压区的强度及范围降低。计算结果可为管道测漏技术的发展提供了理论指导。关键词：输油管道；泄漏；数值模拟中图分类号：TQ019文献标识码：A文章编号：1671—0460(2011)04—0420—03NumericalSimulationof0ilTubeBendingLeakageLIZhao-yang',MAG硎g，LIULiang，D

3、UMing-jun(1．CollegeofPetroleumandNaturalGasEngineering，LiaoningShihuaUniversity，LiaoningFushun113001，China；2．ChinaPetroleumEngineeringCo．，Ltd．，NorthChinaCompany,HebeiRenqiu062552，China)Abstract：Afteryearsofscouringandcorrosion，therearecertainhiddentroub

4、lesinoilpipelinesathome，whichhaveseriouslyinfluencesonsaferunningofthepipeline．Inthispaper,accordingtothefinitevolumemethod，pressuredistributioninoilpipeunderdifferenttransportconditionsandleakageapertureafterleakageweresimulatedbyCFDsimulationsoftwarea

5、ndmulti—phaseVOFmode1．Theresultsshowthat：whentheleakageapertureiscertain，alongwithincreaseoftransportationspeed，pipepressureincreasesoverall，thereisabiggerhigh—pressurezoneintheleakagemouthdownstream；whenthetransportationspeediscertain，withincreaseoflea

6、kageaperture，pipepressuredecreases，andstrengthandrangeofhighpressureareareduce．Thesimulationresultcanprovideatheorybasisforleakdetectionofoilpipelines．Keywords：Oilpipeline；Leakage；Numericalsimulation目前管道运输成为石油、天然气和其它液化产1研究问题及模型品必备的运输工具。据统计我国现有的服役管道中约有50

7、％已超过30年，经多年的冲刷以及管道内外以某输油管道为例，公称管径1000mm的9O。腐蚀后，存在一定的安全隐患，严重影响了输油管水平弯管，弯径kL4。弯头外侧泄漏口直径60mm，道的安全运行。原油进口速度为2m／s，油流含水率20％。忽略重力输油管道泄漏检测与定位技术大体上可以分为影响，建立二维模型。几何模型见图1，采用局部加直接检测法和间接检测法。管线泄漏检测定位技密技术对泄漏口附近区域进行单元划分。出口边术包括“检测”和“定位”两层含意，在复杂工况界与泄漏口均采用压力出口。下各种检测方法都存在不

8、同的缺点。如何有效的减少误报和漏报，及时准确可靠地检测管线泄漏现象的发生，对安全运行及人民群众的生命财产安全具有重要意义。本文采用有限容积法，建立泄漏控制方程。利用CFD仿真软件，采用多相流VOF模型模拟了不同输送条件及泄漏孔径对泄漏后管内压强分布。可为进一步研究管道泄漏检测技术提供一定的理论指导图1模拟区域Fig．1Simulationarea收稿日期：201O-12—3O作者简介：李朝阳(1984一)，男，在读硕士，研究方向：多相流数值模拟。E-ma