天然气管道泄漏过程的参数变化研究.pdf

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1、第43卷第6期当代化工Vo1．43．NO．62014年6月ContemporaryChemicalIndustryJune，20i4天然气管道泄漏过程的参数变化研究石海涛，吴明，范开峰，刁照金，王有龙(辽宁石油化工大学石油天然气工程学院，辽宁抚顺I13001)摘要：城市天然气管道泄漏是个复杂的非稳态过程，整个泄漏过程中气体流动状态随时间发生变化，利用计算机计算泄漏质量流量、泄漏速度等参数的变化。把泄漏过程分成多个时间段进行计算，单个时间段的计算是稳态泄漏，再结合理想气体状态方程、绝热方程、伯努利方程和质量守恒

2、定律进行计算，然后把计算数据进行拟合得出泄漏质量流量、管道内压力、泄漏气体质量以及泄漏速度随时间的变化规律，为提高泄漏扩散模拟评价结果的准确性提供保证。关键词：输气管线；动态泄漏；拟合；泄漏速度；泄漏速率中图分类号：TE832文献标识码：A文章编号：1671一o460(2014)06—1084—03ResearchonParameterVariationsofLeakageProcessofNaturalGasPipelineSHIHai—tao，WU-ming，FANKaiofeng，DIAOZhao-ji

3、n，WANGYou—long(CollegeofPetroleumEngineering，LiaoningShihuaUniversity,LiaoningFushun113001，China)Abstract：Thecitygaspipelineleakageisacomplexnon-steady·-stateprocess；flowstateinthewholeprocessofthegasleakchangesovertime，thecomputercanbeusedtothemassflow,lea

4、krateandotherparameters．Inthispaper,theleakageprocesswasdividedintomultipletimeperiods，flowstateineverysingletimeperiodwasconsideredassteady—stateleakagetocalculate；combinedwiththeidealgasequationofstate，adiabaticequation，Bernoulli’sequationandmassconservat

5、ionlaw,thecalculationwascarriedout，andthenthecalculateddatawerefittedtoobtainleakagemassflowrate，pressureinthepipes，leakinggasquality，andchangeofleakratewithtime．Keywords：Gaspipeline；Dynamicleakage；Fitting；Leakspeed；Leakrate由于管道老化、腐蚀等原因，泄漏事故时有发天然气管道泄漏一般为孔口泄

6、漏p川或裂缝泄生。天然气泄漏是一个复杂的过程，与管道内的压漏，即泄漏过程可看作是可压缩气体的孔口出流，力，泄漏口的压力和外界压力关系密切。在对其模对孔口泄漏量的计算，可根据裂缝或其它形状的孑L拟评价过程中存在大量不确定性因素，这些不确定口的面积与圆孔面积相同，计算出裂缝或其它形状性因素直接影响了模拟结果的正确性，泄漏速率或的孔口的当量直径，代入圆孔泄漏计算公式即可。泄漏量即为其中之一【l。】。本文以泄漏段管道为一储天然气输配管道泄漏过程如图1所示。气容器，考察上下游关阀后动态泄漏参数随时间的为了使问题简化以便

7、于分析和计算，作如下假设：变化规律，做到了对泄漏过程的实时监控。(1)天然气可视为单一性质的气体，忽略泄漏过程中因温度变化而可能产生的相变效应。1基本假设及气体泄漏模型(2)在此假设：泄漏发生的同时管道的上下游阀门装置立即启动。泄漏管道即可被简化为一个固定容积的刚性容器(不随压力和温度的变化而变化)。同时忽略由于管道泄漏而引发的管道内部气体的宏观流动。(3)忽略管内气体与环境之间的热量交换，从而可以将泄漏过程视为绝热的。(4)泄漏口只有一个且为小孑L流出方式，孑L径图1管道气体泄漏模型Fig．1GasLeak

8、ageModelforPipeline小于20mm，主要适用于储罐和管道发生&TL失效收稿日期：2013一ll一14作者简介：石海涛(1985一)，男，山东济宁人，在读硕士，2011年就读于辽宁石油化工大学油气储运工程专业，研究方向：从事石油、天然气储存运输安全技术方面的研究。E-mail：haitao—shi@l63．com。第43卷第6期石海涛，等：天然气管道泄漏过程的参数变化研究1085是泄漏