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| 1 | 综合管廊天然气泄漏扩散及监控方法优化研究显示文摘为确定综合管廊内CH4探头的布设位置,提高天然气舱室内天然气管道运输的安全性,采用计算流体动力学(CFD)三维模拟的方法,研究管道压力等级、泄漏孔径、泄漏角度、通风速度、通风温度以及截面类型综合影响因素下的CH4泄漏扩散分布情况。结果表明:各影响因素下CH4扩散高度随纵向扩散长度的增加,先上升至管廊顶部位置,后迁移至舱室底部;当管道不处于舱室中心时,CH4探头应布设在距离管道更近的舱室壁上;当管道位于舱室中心时,在壁面两侧的任意一侧安装均可;探头沿舱室高度方向的布设位置应高于释放源0.6~1.6 m。 | 何乐平 唐爽 胡启军教授 蔡其杰 石仁丹 | 2019 | 中国安全科学学报2019，29，9： | 16 |
| 2 | 城市管道天然气在土壤中扩散行为全尺度实验显示文摘为了及时发现管道天然气泄漏、快速准确判定泄漏点位置以及划定泄漏扩散影响范围,应用自主设计和构建的实验系统,开展了多组全尺度中低压埋地管道泄漏实验,揭示了管道天然气在土壤中的对流扩散基本特性,得到了其浓度场空间分布和变化规律。实验发现:①土壤中天然气浓度分布水平方向关于泄漏口基本对称,但泄漏前期其浓度分布垂直方向关于泄漏口不对称,即泄漏初始,天然气高浓度区等值线为椭圆(椭圆长轴为垂直方向),随着泄漏时间的推移,浓度等值线出现不规则变化(在泄漏口正上方有一个明显的凸起),且低压泄漏引起的高浓度区域凸起幅度比中压泄漏更大更明显,但随着管道天然气持续泄漏,其浓度等值线凸起也逐渐消失;②天然气浓度到达爆炸下限所需时间与距泄漏口距离呈现近似的幂指数关系;③随着管道压力、泄漏速率的增大,土壤中甲烷爆炸极限—泄漏时间特征曲线由凸形曲线变化为直线,且斜率越来越大。 | 谢昱姝 汪彤 吕良海 白永强 宋冰雪 张晓峰 | 2015 | 天然气工业2015，35，8： | 14 |
| 3 | 燃气管道泄漏扩散研究进展显示文摘中国燃气管道逐渐进入事故多发阶段,燃气泄漏会增加管道运行的安全风险,严重事故甚至会导致人员伤亡。通过调研燃气管道泄漏扩散的相关研究,分别从泄漏扩散模型、数值模拟、实验研究、土壤-大气耦合4个方面论述了燃气管道泄漏扩散的国内外研究进展。探讨并指出了当前燃气管道泄漏扩散研究存在的问题:已有研究多集中于相对简单的管廊及架空管道燃气的泄漏,关于埋地管道泄漏的研究相对较少;对于泄漏影响因素的考虑尚不够全面,尤其在高压管道泄漏、多点泄漏叠加影响、泄漏溯源等方面成果极少;在埋地燃气管道泄漏规律的研究中,对土壤的性质大多只做了简化处理;数值模拟与实验结合对比的研究较少,模拟结果的准确性有待验证。研究成果可为中国即将到来的燃气管道泄漏高发期提前做好理论与实践准备。(参49) | 徐鹏 潘丹丹 袁勋 张正雄 熊亚选 | 2022 | 油气储运2022，41，1： | 12 |
| 4 | 埋地天然气管道泄漏量计算与分析显示文摘为计算埋地天然气管道泄漏量,获得合理的埋地管道泄漏计算模型与埋地管道土中天然气吸收量,通过分析燃气管道泄漏的模型划分标准,建立等温与等熵模型计算小孔泄漏量。结合天然气管线泄漏强度的实验数据进行对比分析,得出了等熵与等温模型分别为实际小孔泄漏量的上下限;利用菲克定律推导埋地管道泄漏扩散浓度方程,并分析扩散范围,结合工程实例对泄漏量进行计算分析。研究结果表明,小孔泄漏孔径越小,处于爆炸浓度极限的时间越长,危险性越高。根据埋地管道周围土中各点天然气浓度分布规律,提出了土壤吸收量计算方法,改进了地面蒸气云泄漏质量计算方法,结合工程实例定量地给出了土壤的天然气吸收率。 | 周忠欣 周健南 金丰年 陈海龙 徐迎 | 2017 | 解放军理工大学学报(自然科学版)2017，18，3： | 11 |
| 5 | 土壤大气耦合的燃气泄漏扩散数值模拟显示文摘城市燃气管网大多埋于地下,存在很多难以探测的微小泄漏,是城市公共安全的隐患。该文面向城市地下燃气管网泄漏探测和评估的需求,针对土壤和大气中燃气扩散规律的不同,在OpenFOAM中对不同的控制方程分别进行求解,并通过地面的传质通量将土壤和大气中的扩散过程进行耦合。研究泄漏量对压强和浓度分布的影响、地面对流传质系数对浓度分布和地面传质通量的影响,计算泄漏燃气在城市街道峡谷中的分布情况。结果表明:地面传质通量分布对街道峡谷中的甲烷浓度分布影响很小,为埋地燃气管道泄漏的探测和评估提供了参考和依据。 | 王岩 黄弘 黄丽达 李云涛 | 2017 | 清华大学学报(自然科学版)2017，57，3： | 9 |
| 6 | 土壤-大气中燃气泄漏扩散规律研究显示文摘为对燃气管道、与其并行管道的敷设及燃气泄漏事故的应急管理决策提供依据,采用环刀法和自主搭建的试验平台,获得孔隙度和土壤阻力系数等土壤扩散控制方程的关键参数;建立埋地管道燃气泄漏的物理模型,并运用计算流体动力学(CFD)三维模拟的方法,研究管道埋深及泄漏孔径对燃气沿土壤-大气扩散规律的影响。结果表明:随着埋深的增加,燃气在土壤中的危险区域范围先减小后增大;随着泄漏孔径的增大,危险区域范围明显增大;燃气沿土壤-大气扩散时易在街谷内形成近地面积聚。因此,敷设燃气管道时适宜的埋深可减小燃气在土壤中扩散的危险区域范围,与燃气管道存在耦合危险的并行管道最好沿街道两边分开敷设,街道空腔区是燃气泄漏事故应急管理的重点区域。 | 刘爱华 陈柯 黄检 张楠 陈结云 徐文彬 | 2018 | 中国安全科学学报2018，28，3： | 9 |
| 7 | 隧道内埋地燃气管道泄漏扩散规律研究显示文摘目的隧道内埋地燃气管道发生泄漏后燃气易积聚达到最低爆炸极限浓度,产生爆炸危险,需要对管道泄漏后在土壤和空气环境中连续扩散的问题进行研究。方法采用理论分析和数值模拟的方法,对土壤和空气区域中的燃气浓度进行同时连续的监测。结果①小孔泄漏发生后10 min、20 min、30 min、40 min时刻甲烷体积分数值为0.05的等值线在土壤内的最大扩散半径分别为0.90 m、1.15 m、1.25 m和1.30 m,甲烷在土壤内的最大扩散半径在10~15 m之间;②泄漏发生约5 min后土壤内各点处甲烷浓度趋于稳定;③空气区域中甲烷体积分数随时间的变化分为快速增长、缓慢增长和稳定3个阶段,泄漏发生60 min后隧道顶部6 m长的区域处于爆炸极限浓度范围内。结论隧道内埋地燃气管道发生泄漏后,燃气在土壤内扩散半径不超过15 m,相对封闭的隧道环境使得隧道顶部6 m区域处于爆炸极限浓度范围内,需加以防控。 | 马梅 蒋仲安 | 2022 | 石油与天然气化工2022，51，1： | 9 |
| 8 | 埋地燃气管道泄漏气体扩散机理分析显示文摘基于多孔介质理论和流体力学,在土壤-大气模型下,通过CFD软件对不同土壤工况影响下的埋地天然气管道的泄漏扩散过程进行仿真模拟,得出了埋地燃气管道泄漏事故发生后,不同土壤工况下天然气在土壤、空气中的扩散规律和危险区域范围的演变过程,以及泄漏事故发生后1 h内地面上天然气质量流量变化情况。结果表明:埋地燃气管道泄漏事故发生后,土壤中的天然气呈以泄漏孔为中心的椭球形分布,天然气扩散至地面后,地面上会出现天然气的液池现象,天然气在土壤中的扩散速率越大,地面上天然气液池的范围越大;沙土、壤土、黏土工况下天然气在土壤和空气中的危险半径依次降低,地面上天然气的质量流量依次减小。 | 罗涛 马海峰 胡坤 韩佳倩 邓荣 | 2021 | 应用力学学报2021，38，6： | 6 |
| 9 | 泄漏方向对制冷压缩机吸排气管道氨气扩散的影响显示文摘为研究氨制冷压缩机高压排气口管道和低压吸气管道在长期运行中存在的冷媒泄漏问题,以某氨制冷机房为研究对象,采用计算流体力学(CFD)进行小孔持续泄漏模拟计算,研究了垂直向上、水平背风和水平迎风方向泄漏时氨气的扩散特性,以及泄漏方向对报警器安装位置和易燃易爆区域的影响。研究结果表明:高压排气管道的泄漏方向为垂直向上和水平背风时,氨气扩散面积更大;低压吸气管道的泄漏方向为水平迎风时,氨气扩散区域远大于其他两种情形;点1,2和4处的氨气浓度增长速度快,浓度水平高,更有适合布置警报器;无论是高压管道还是低压管道泄漏,沿水平迎风方向泄漏时,危险性都更高。 | 王迪 刘延雷 王明吉 张国君 李栋 吴国忠 | 2018 | 中国安全生产科学技术2018，14，4： | 5 |
| 10 | 某制冷机房氨气泄漏时气流组织优化分析显示文摘本文针对氨制冷压缩机低压吸气管道破裂后氨制冷剂泄漏的场景,采用计算流体力学(CFD)的方法对不同气流组织下事故通风过程进行了数值模拟,对比了不同气流组织下的事故通风有效性。计算结果表明:侧墙排风口上沿距顶在0~0.2 m范围内对污染物排除几乎没有影响。在氨制冷机房两端有门,中部有上、下两排窗的情况下,对于通风120 s后NH3质量分数超过4.2×10-4区域的体积,相比于开全部窗的工况,开全部门工况该区域体积高出133.0%,开全部窗和门工况该区域体积高出60.7%,开上排窗的工况该区域体积降低98.1%,开下排窗的工况室内该区域体积高出180.3%。对于通风120 s后的室内NH3总质量,相比于开全部窗的工况,开全部门工况高出40.6%,开全部窗和门工况高出12.7%,开上排窗的工况降低24.1%,开下排窗的工况高出44.4%。 | 张倩茹 张旭 叶蔚 赵文萱 职承强 黄奕翔 马进 | 2021 | 制冷学报2021，42，1： | 5 |
| 11 | 城市非金属管道小孔泄漏数值模拟与试验验证显示文摘为了研究城市非金属燃气管道发生小孔泄漏的分布规律,通过Gambit建立一个具有多个小泄漏孔的非金属燃气管道三维模型,采用流体动力学软件Fluent模拟PE管道在不同场景下发生小孔泄漏,得到泄漏孔处的压力以及流速分布情况,并结合相应试验进行验证。模拟结果表明:管内压力与泄漏孔处压力与流速成正相关;小孔泄漏范围内,孔径对管道内的整体流量及泄漏速度的影响较小;初始压力越大、孔径越大,管内压力降低的速度越快,但最终都会趋于一个稳定值。试验管道沿程压力和流速的分布、变化情况与模拟结果基本吻合,验证了模拟的有效性,为管道泄漏检测及事故预防提供了理论依据。 | 郝永梅 杨文斌 杜璋昊 吴雨佳 | 2019 | 实验室研究与探索2019，38，2： | 4 |
| 12 | 穿越河道天然气管道泄漏数值模拟显示文摘为了分析穿越河道管道泄漏后天然气在漏孔角度和河流速度影响下的迁移扩散规律,建立穿越河道天然气管道泄漏扩散的计算流体动力学(CFD)数值模型,利用FLUENT建模并模拟管道漏孔方向与水平方向夹角呈30°、60°、90°、120°和150°时不同河流速度条件下气体在河水中的扩散过程。结果表明,气体到达水面的时间和水平迁移距离随漏孔角度变化不敏感,而其与河流速度的关系为正相关。无量纲分析进一步证实了此结论。在此基础上,采用高斯非线性拟合得到气体水平迁移距离与河流速度和漏孔角度的定量关系式,其中拟合确定系数大于0.99。此结果可为穿越河道管道天然气泄漏风险评价和事故后应急策略的制定提供一定的理论指导。 | 李长俊 刘刚 | 2016 | 世界科技研究与发展2016，38，3： | 3 |
| 13 | 冷库输氨管道氨气泄漏扩散特性分析及事故后果研究显示文摘针对冷库输氨管道老化腐蚀从而发生泄漏问题,建立开放空间氨气泄漏计算流体力学模型,分析了泄漏时间、泄漏速度和环境风速对氨气在开放空间浓度分布规律的影响。结果表明,泄漏时间对氨气浓度分布影响很大,随着时间增长,空间各点氨气浓度总体逐渐增大后稳定不变,不同点浓度增大的路径不同,浓度达到稳定的时间也不同;泄漏速度越大,氨气在同一时间内扩散范围越大,对大气环境危害更严重;风速越大,扩散区域有所偏移,但区域内氨气浓度变化不大。研究结论可为冷库氨泄漏事故处理提供借鉴。 | 齐晗兵 吴亦萌 王迪 王秋实 李栋 | 2020 | 环境保护科学2020，46，2： | 2 |
| 14 | 非金属管道微小泄漏动力学数值模拟和试验对比显示文摘为了探索非金属输送管道泄漏规律,从数值模拟和试验两个角度,对液体PE管道发生泄漏前后管道内流体与泄漏口的流动状态进行了对比分析,为判定管道泄漏提供了依据。运用FLUENT软件针对PE液体管道泄漏,在不同孔径、不同压力下,构建管道泄漏模型分别进行仿真,分析不同泄漏情景下压力梯度的分布规律。同时在近似相同条件下进行PE管道两点泄漏模拟试验。结果显示:数值模拟与试验结果基本一致,泄漏孔处压力、流速均与管内初始压力成正相关;初始压力和孔径的增大,会导致管内压力下降速度上升,但最终会趋于稳定值。 | 岳云飞 杨文斌 严欣明 毛小虎 郝永梅 | 2020 | 工业安全与环保2020，46，3： | 1 |
| 15 | 水下天然气管道泄漏修复方法探讨显示文摘随着我国科技水平的快速发展,海洋等水下资源逐渐得到开发,天然气作为现代能源的一种,其主要化学成分为烷烃、环烷烃和芳香烃等易燃易爆物质,故此对其运输过程提出了更高的要求。管道运输作为现代天然气最为主要的运输方式,其快捷、安全、经济等优越性在现代水下天然气的运输中得到了广泛的应用,但受天然气自身属性的限制,天然气水下输送管道一旦发生泄漏,在造成经济损失的同时更为重要的是污染了水环境,此将为不可估量的损失。基于此,本文以理论学习为参考,以社会实践为依据,就天然气水下输送管道泄漏修补方法进行进入分析,具有一定的参考性,盼为后来者提供技术参考。 | 陈涵 | 2017 | 中国石油和化工标准与质量2017，37，2： | 1 |
| 16 | 管道焊口泄漏氨气扩散特性分析显示文摘针对氨制冷车间管道焊口易发生氨气泄漏的问题,研究了制冷压缩机和冷凝器之间管道焊口位置不同裂口方向对氨气泄漏扩散特性的影响,考虑了管道转弯处焊口裂口方向分别为竖直向上﹑竖直向下﹑水平向左和水平向右时氨气的扩散规律。采用CFD数值模拟方法,分析了四种焊口裂口方向下氨气泄漏扩散的空间浓度分布规律以及速度流场的分布情况。结果表明,水平向左泄漏60 s后,易燃易爆区占正常活动范围的百分比远高于其它3种泄漏方式,对车间的安全威胁最大;竖直向下泄漏60 s后,易燃易爆区域占正常活动范围面积的47.3%,威胁最小。 | 王国涛 刘保余 孙伟栋 齐晗兵 | 2018 | 安全、健康和环境2018，18，8： | 1 |
| 17 | 埋地燃气管道在土壤中小孔泄漏扩散特性研究显示文摘为减少因燃气管道泄漏而导致的爆炸事故,基于泄漏扩散模型和试验,探究管道泄漏后燃气在土壤中的扩散特性。建立全尺度燃气管道小孔泄漏试验系统,模拟埋地燃气管道小孔泄漏情形,采集土壤中甲烷体积分数,分析其随时间变化特性、与泄漏口距离关系,以及土壤系数、压力波动对甲烷体积分数影响,并与理论模型对比,分析模型值与试验值的差异,进而提出对理论模型的修正意见。研究结果表明:土壤中甲烷体积分数随时间的变化呈现陡增—稳定、S型、线性3种趋势;在管道泄漏一定时间后,土壤中甲烷体积分数与距泄漏口的距离呈现指数关系;燃气在土壤中的扩散受土壤物性参数影响;土壤中甲烷体积分数饱和时间为模型值的1/10,低压情况下,近距离土壤中燃气饱和浓度为模型值的2倍,高压情况下,远距离土壤中燃气饱和浓度为模型值的5倍。 | 邓兵兵 谢昱姝 邓方 葛悦 吕良海 张晓峰 | 2023 | 中国安全科学学报2023，33，10： | 0 |
| 18 | 管道泄漏特性数值仿真分析研究显示文摘管道运输作为石油的运输和储存主要方式,一旦发生泄漏会造成极大危害。通过建立输油管道三维仿真分析几何模型,同时考虑了输油管道及外部环境空间,运用ANSYS Fluent 2022R1软件研究了不同泄漏管径及不同泄漏压力对输油管道内压力波动、泄漏速度及外部环境的影响。通过网格节点数量无关性验证,确定了仿真分析所需网格节点数量为987254。由泄漏孔径为5%仿真结果分析可知,泄漏速度随着运行压力增加而增大,泄漏压力随着运行压力增加而增大,泄漏流量随着运行压力增加而增大。输油管道泄漏时,正常运行压力为103325Pa,发生泄漏后,泄漏点压力降低至86500Pa,沿输油管道长度方向的压力波动规律为先急速下降再回升。通过对比泄漏孔径1%仿真结果,可知当泄漏尺寸改变时,泄漏速度、泄漏压力、温度及轴向压力分布等云图规律基本一致,泄漏流量大幅降低。 | 伊萨 纪国剑 | 2022 | 石化技术2022，29，11： | 0 |
| 19 | 长距离输气管道泄漏扩散研究进展显示文摘长距离输气管道具有高压、管径大和输送介质易燃易爆的特性,若发生泄漏容易导致重大灾害损失及人员伤亡。通过调研输气管道泄漏扩散的相关研究,从理论模型研究、实验研究、数值模拟等方面论述了输气管道泄漏扩散的国内外研究进展。重点探讨了地面管道、埋地管道泄漏扩散研究方法及成果,并对目前研究过程中存在的问题进行了论述,旨在对长距离输气管道泄漏扩散研究提供有益参考。对地面管道的已有研究多集中于针对管道自身参数对泄漏的影响,对于泄漏影响因素的考虑尚不够全面;在埋地管道泄漏规律的研究中,对土壤的性质大多只做了简化处理,研究集中在单一土壤或大气中的泄漏扩散等方面。 | 刘锴 李又绿 余东亮 蒋毅 吴东容 徐涛龙 李永杰 蒋宏业 | 2023 | 油气与新能源2023，35，6： | 0 |
| 20 | 粘土吸附天然气加臭剂四氢噻吩的单因素方差分析显示文摘为研究天然气泄漏后土壤对THT的吸附能力,本文采用单因素方差分析法研究了土壤吸附THT规律。首先通过文献分析确定了影响土壤吸附THT的3个主要因素—天然气泄漏量、土壤粒径和土壤含水率,然后对这3个因素各选取4种工况设计因素水平表,并对每种工况各进行3次重复试验共采集36个试验样本,以试验样本为对象运用SPSS软件对数据进行了单因素方差分析。分析结果表明,土壤对THT的吸附量受天然气泄漏量影响显著;土壤粒径为0.5mm~1mm、<0.075mm及含水率为1.89%、3.34%时,吸附浓度梯度变化较大。这项研究将单因素方差分析法与天然气泄漏检测技术进行了有效的结合,具有一定的参考价值。(文章数据内容来自基金项目:重点研发计划“生命线系统运行设施风险识别与评估技术”编号:2018YFF0301002-03)。 | 尤雅楠 吕良海 姚伟 谢昱姝 | 2021 | 城市燃气2021，，2： | 0 |
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