25
当代化工研究
welat
技术应用与研究
管输天然气泄露模型定量分析应用
o张超
（巴州特种设备检验检测所新疆841000）
2016-06
摘要：管输天然气泄漏问题关系到油气适输安全生产以及管线周边人民财产安全，泄漏模型的建立能够定量的给出安全分析，为安全预策提供科学依据。根据Paguil-Gitord扩散方程能够得出天然气扩散爆炸区，为事故预防及事故处理提供了合理优化的处置方策及安全区或的划分。
关键词：连续泄漏；泄放量；扩散计算；爆炸区域；事故安全处置
中图分类号：T
文献标识码：A
QuantitativeAnalysisandApplicationofPipelineNaturalGasLeakageModel
Zhang Chao
(Bazhou Special Equipment Inspection Testing Institute, XinJiang, 841000)
Abstract : Pipeline nateral gas leakage problem is related to the safery production of oil and gas transportation and the people'3 propery secarrity around the pipeline area, and the build of leakage modef can give qtamitatively rhe safety analysis and provide a scientific basis for secturity plan.dccordling to Pasqaril - Giford difirsion equation we can know zhe natuoral gas difusion and explasiont area,which provide a reasonable and optimized processing scheme and safery anea division scheme for accidenf prevention and treatment.
Key words: continuous leakage; relief quantity; difiusion caleudlation; blas area; safety treatment for accidents
随差运输成本的提升，管输成为天然气的主要输送手
段。近年来燃气管道事故频发，并且该类事故容易引发群死群伤的重大后果。对于油气运输企业或燃气管线周边行政监管机关加强管道安全监管，事故预案处置等多方面需求下，泄漏模型的建立能够科学客观的提供燃气事故泄漏及爆炸模型。为事故预案及事故处理划分出安全区域，避免事故引发的二次伤害。以下以一个事故案例说明定量分析在泄漏事故
当中的应用。、事故概况
某地高压天然气（主要成分为甲烷）输气管道发生泄漏，导致天然气连续泄漏到大气中。如下图所示
风速 3m/s
气团
地面
0
天然气泄漏点：泄漏压力Ps，泄漏孔径D，
假设条件：
图1天然气管道泄漏示意图
1.5米 100
1.天然气的主要成分为甲烷，所用的参数除可查的天然气参数外，其他都使用甲烷参数；
2.此计算例重爆炸(燃烧)，天然气中含有的其他成分，如乙烷、丙烷、硫化氢、水合物等均不考虑
3.天然气释放的初始动量也可以忽略。气象条件：
夏天，7月份，下午5时；风速：V=3m/s，沿x方向。地理条件：
万方数据
农村地区。
泄漏管道参数
操作压力：PO=5MPa；泄漏孔径：D0=60mm。所用物理参数
：T=288K；天然气气体带
管道内天然气温度
R=426J/(Kg·K)：天然气热熔比：K=1.27；甲烷爆数：
炸限：5.3-15%（体积分数）；甲烷爆炸能：-818.7KJ/
mol；甲烷燃烧热：-890.3KJ/mol。二、天然气的泄放量计算
天然气操作压力P0=5Mpa，温度T0=288K，温度高于临界温度Tc=190.7K,所以天然气一定为气态，不用考虑气化潜热。
天然气操作压力为5Mpa，管外为大气压，所以一定发生塞流，出口截面上压力最小降至临界压强P案，天然气会在孔口外侧急剧膨胀，压强由P案大气压：流速V等于临界流速a案；质量流量Q等于最大质量流量Qm。
根据流体力学知识
出口截面压强 P=P案=（2
(e+1)
2
PO=
(1.27+1)
气体泄流速度： v=a茶=高a0=品
×5×10°=2.76Mpa
ERT,
V7426-28-370.51m/
（注：在泄漏点和附近全部充斥着天然气，所以音速并非空气中的音速。）
对于塞流，流出系数随下游压力的下降而增加，对于这些流动和Co不确定的情况，流出系数使用保守值1.0。
P。=_5×10°%
管道内天然气密度：6
Po"RT."426×288
=40.754Kg/m3
泄漏流量：
Q=Qm=CoA
2 alet
K+1
VxP,pe