【摘 要】
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天然气泄漏体积是影响管道泄漏爆炸后果的重要因素,受甲烷与空气浓度比例限制,并非所有的泄漏气体均参与爆炸反应.为此,建立适用于甲烷-空气预混气体无约束爆炸峰值超压的计算模型,利用Fluent软件模拟分析甲烷-空气预混气体体积与峰值超压的关系,并对计算模型进行了验证,进而得到甲烷参与爆炸反应的有效体积与峰值超压之间的规律,提出有效体积的计算方法.结果 表明:通过所建立的数值仿真模型得到的爆炸峰值超压传播时间与实验结果规律一致,爆炸峰值超压衰减规律与已有研究结果相符;甲烷参与爆炸反应的有效体积为实际预混气体体积
【机 构】
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中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院·山东省油气储运安全省级重点实验室;中国石化青岛安全工程研究院
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天然气泄漏体积是影响管道泄漏爆炸后果的重要因素,受甲烷与空气浓度比例限制,并非所有的泄漏气体均参与爆炸反应.为此,建立适用于甲烷-空气预混气体无约束爆炸峰值超压的计算模型,利用Fluent软件模拟分析甲烷-空气预混气体体积与峰值超压的关系,并对计算模型进行了验证,进而得到甲烷参与爆炸反应的有效体积与峰值超压之间的规律,提出有效体积的计算方法.结果 表明:通过所建立的数值仿真模型得到的爆炸峰值超压传播时间与实验结果规律一致,爆炸峰值超压衰减规律与已有研究结果相符;甲烷参与爆炸反应的有效体积为实际预混气体体积的0.11～0.12倍,且在实际预混气体体积较大时具有较高精度.研究成果可为天然气爆炸范围模拟预测、后果评价及防护资源配置提供理论基础.
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起伏管道低洼处存在积水会严重危害管道运行.通过试验研究了山区大起伏管道初始扫水阶段最佳清管扫水方案,并明确了低洼处残余水量计算方法:在初始扫水阶段宜选用直板清管器进行清管扫水作业,直板清管器最佳速度范围为3.6～7.2 km/h,过盈量宜选取4％～5％.通过改变管道特征分析清管器漏水量的影响,获得不同坡长、坡度、焊缝及弯管工况对清管器漏水量的影响规律,进而通过理论分析建立了应用于现场计算低洼处残余水量以及管壁平均水膜厚度的计算方法.研究结果可为后续的深度扫水作业及干燥作业提供借鉴与支持.
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