直埋燃气管道在土壤中泄漏扩散模拟研究

发布时间：2024-02-26 18:33

　　我国天然气需求量不断增长,城市管道建设也在与日俱增,由于天然气属于易燃易爆气体,一旦发生爆炸会造成非常严重的事故。城市燃气管道多为埋地管道,土壤属于多孔介质材料,燃气在土壤中的扩散传质问题比较复杂,而土壤环境中的燃气管道泄漏扩散目前研究的比较少,因此对直埋燃气管道在土壤中的泄漏扩散模拟研究具有重要的意义。本文针对直埋燃气管道在土壤中的泄漏扩散进行模拟研究。首先阐述燃气在土壤中泄漏扩散特性,并进行了燃气管道泄漏量的计算。然后建立了直埋燃气管道泄漏扩散物理及数学模型,采用有限体积法求解控制方程,DES湍流模型。研究直埋燃气管道在土壤中的泄漏扩散规律。结果表明,速度及压力在扩散过程中基本呈稳态分布。燃气泄漏量在很短的时间内达到稳定,之后泄漏量基本维持不变。在泄漏孔附近区域垂直向燃气质量分数分布不对称,远离泄漏点区域垂直向燃气浓度分布基本对称。土壤中的燃气浓度变化为先积聚,后快速增大,接着浓度梯度减慢,最后趋于稳定。燃气体积分数随着距离泄漏孔距离的增加,沿管长方向呈高斯分布。土壤中燃气浓度达到爆炸下限所需时间与泄漏孔的横向距离之间呈现幂函数关系。研究不同因素对直埋燃气管道在土壤中泄漏扩散的影响...

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【部分图文】：

图1-1我国历年天然气进口量、产量与消费量（亿m3）

景及研究目的意义国家十三五重大专项课题“安全韧性城市构题“城市燃气管网相邻地下空间风险监测与C0809903）的部分内容。洁、高效、用途广泛等诸多优势，随着各个越重视以及城市化的不断发展，天然气的需气释放的二氧化碳比煤或石油少，因此，它向低碳经济的转型[2]。在全国范围内，天然一....

图1-2中国城市天然气管道长度年度数据

图1-2中国城市天然气管道长度年度数据管道铺设权的进一步下放，国内管道普及率将继续提高，民用部门三省的天然气仍将发展。俄罗斯管道气疏通后，我国东北地区天然将提供充足的天然气供应，它将为我国西南地区民用天然气需求的的供应保障。天然气管网正在快速建设发展，但是与城市地下其他管网相....

图1-32011-2013年城市燃气事故统计

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图1-42014年燃气泄漏原因比

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本文编号：3911679