随着经济增长,我国天然气的需求量每年快速增长,促进了燃气管道的快速发展,管道运行的安全的重要性日益突出。我国目前运行的管道,由于腐蚀穿孔、第三方破坏、管道自身原因等常发生燃气泄漏。泄漏往往会诱发中毒、爆炸、火灾等恶性事件,带来不可估量的经济损失和人员伤亡,危及国家能源的运输安全。在泄漏事故中小孔泄漏占了较大比例,而目前,多数检测方法对小孔的检测精度低,漏检、误检情况时有发生。特别是对埋地管道的小孔泄漏,由于环境嘈杂,泄漏信号混乱,难以检测到。因此,探究天然气小孔泄漏扩散规律,可为泄漏点的检测、定位提供理论性的依据,对防御事故的发生具有十分重要的意义,能够较为可靠地保障管道系统安全平稳运作和社会资产。首先根据渗流理论和Fick扩散理论对埋地管道小孔泄漏进行分析,建立d/D=0.2时的埋地燃气管道在地下空间中小孔泄漏的数学模型。结合Fick扩散理论分析土壤特性及土壤属性对燃气扩散的影响,并用量纲分析法对Fick扩散模型进行求解,得出燃气扩散浓度,以期揭示不同土壤属性和降雨环境下埋地燃气管道泄漏的规律,以提高管道运输的安全性。结合实例分析得出结论：泄漏孔径的大小、土壤的含水率、土壤种类均是影响扩散规律的重要因素,且土壤越松散越干燥,燃气扩散速率越大,扩散至地面并达到爆炸极限的时间越短。此外,又探讨了架空管道小泄漏的扩散规律,对经典的高斯烟羽扩散模型进行了求解,探讨不同压力、不同风速、不同高度障碍物、不同级别的大气稳定度及不同孔径下的小泄漏扩散规律。并用Fluent软件对不同泄漏孔径、风速、孔口位置、地形条件下架空管道小孔泄漏进行模拟。结果表明：扩散浓度与压力、孔径成正比；风速加快了燃气的扩散；大气越稳定,越不利于扩散；障碍物严重影响了扩散范围；与孔口朝上的泄漏相比,孔口侧向、向下的泄漏导致的危害较大。