天然气泄漏扩散模型研究

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1、第44卷第1O期当代化工Vo1．44，No．102015年1O月ContemporaryChemicalIndustryOctober，2015天然气泄漏扩散模型研究屈洋，杜胜男，王聪，王卫强，张铁军(辽宁石油化工大学，辽宁抚顺113001)摘要：在天然气集输过程中，由于管道系统连接件之间的密封缺陷、腐蚀穿孔、人为管理不善等因素引起的天然气泄漏甚至爆炸事故在国内外屡见不鲜，对于长输天然气管道泄漏过程研究应用，可有效减少因天然气扩撒、爆炸等引起的人员和经济损失，而研究的关键则在于模型的建立。关键词：天然气集输；天

2、然气泄漏；模型中图分类号：TQ018文献标识码：A文章编号：1671—0460(2015)10—2483—03StudyonNaturalGasLeakDiffusionModelQ，曙，DUSheng-nan，ⅣGCong，WANGWei—qiang,ZHANGTie-jun(LiaonmgShihuaUniversity,LiaoningFushunl13001，China)Abstract：Innaturalgasgatheringandtransportationprocess，naturalgasle

3、akandexplosionaccidentscausedbysealingdefects,oftheconnectionbetweenthepipesystem，corrosionperforation，humanmismanagementandotherfactorsarecommo~athomeandabroad．Studiesonlong—distancegaspipelineleakageprocesscaneffectivelyreducehumanandeconomiclossescausedby

4、naturalgasleakdiffusion，explosionandotherreasons．Thekeyofthestudiesliesintheestablishmentoftheresearchmode1．Keywords：Naturalgasgatheringandtransportation；Naturalgasleak；Model21世纪以来，随着各国对能源的需求与环境施的建设，更加促进了天然气的利用剞。保护的矛盾日益严重，加之石油产量增长缓慢，天在国内外天然气集输过程中，管道老化、腐蚀、然气以

5、其储量大、利用广、燃烧热量大和污染小等自然灾害、疲劳、机械损伤等因素导致的天然气泄优点，受到越来越多国家的亲睐【Jj。许多国家对天漏甚至爆炸事故频频发生[5I，如表1所示我国部分然气及其相关产业的发展都提供大力的支持，近年天然气管道事故表。来，天然气气田建设、接收站和集输系统等基础设表1我国部分天然气管道事故表Table1Partofthenaturalgaspipelineaccidentstable长输管道天然气泄漏扩散的模拟分析过程，并1CFD软件数值模拟计算天然气泄漏的危害区域，可以有效的减小由于1．1

6、CFD软件的模拟方法气体扩散导致的火灾及爆炸、气体中毒等风险因素(1)直接模拟是利用直接模拟求解三维非稳态所造成的严重人伤亡员和巨大经济损失，因此预防的N—S方程。直接模拟计算条件要求较高、计算时与控制由管道气体泄漏引起的事故，有利于管道集需采用较小的空间步长与时间步数，目前研究人员输的安全运营及减少人员伤亡、经济损失，泄漏研只有通过超级计算机才可以完成直接模拟的研究。究具有重大的科研价值和经济意义[6-8]。长输天然气(2)大涡模拟是将气体湍流根据涡旋学说分成管道泄漏扩散模拟方法：(1)CFD模拟；(2)理若

7、干个不同尺度的涡旋。主流为大尺度涡提供能量，论模型计算。其特征在于高度的非同向性；大尺度涡则为小尺度收稿日期：2015-05-07作者简介：屈洋(1986一)，男，辽宁抚顺人，研究生在读，辽宁石油化工大学油石油与天然气工程专业，研究方向：长输天然气管道泄漏扩散模型研究。E-mail：3061738862@qq．corn。第44卷第1O期屈洋，等：天然气泄漏扩散模型研究2485表达式，发现解析方程组求解的结果与实验结果曲之上，即便对于埋地管道泄漏的研究，仍考虑开挖线有较好的吻合性。后管道发生泄漏时为研究条件。至今

8、对于发生在地2．4FEM3模型下的管道发生泄漏模型的建立仍处于研究阶段。1979年建立的由Galerkin法改进推导而来的参考文献：FEM3模型的原型。模型所采用的是有限元解法，[1]刘延雷，郑津洋，赵永志．障碍物对管道天然气泄漏扩散影响的将该模型应用于有限元法，可求解非定常动量方程，数值模拟lJ1．石油化工高等学校学报，2007，20(4)：80—84．连续性方程，能量方程，理想气体