综合管廊天然气泄漏扩散及监控方法优化研究

doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.09.007

中国安全科学学报 ›› 2019, Vol. 29 ›› Issue (9): 43-50.doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2019.09.007

综合管廊天然气泄漏扩散及监控方法优化研究

何乐平¹ 讲师, 唐爽¹, 胡启军¹ 教授, 蔡其杰², 石仁丹³

1 西南石油大学土木工程与建筑学院,四川成都 610500;
2 西南交通大学交通运输与物流学院,四川成都 610031;
3 德阳市自然资源和规划局,四川德阳 618000

收稿日期:2019-06-10 修回日期:2019-08-09 出版日期:2019-09-28 发布日期:2020-10-30
作者简介:何乐平 (1979—),女,四川成都人,博士研究生,讲师,从事于风险评估与失效分析以及防灾减灾工程。E-mail:201231010028@swpu.edu.cn。
基金资助:
国家自然科学基金资助(51574201);四川省教育厅科研创新团队资助(18TD0014)。

Study on natural gas leakage and diffusion in utility tunnels and optimization of monitoring methods

HE Leping¹, TANG Shuang¹, HU Qijun¹, CAI Qijie², SHI Rendan³

1 School of Civil Engineering and Architecture, Southwest Petroleum University, Chengdu Sichuan 610500, China;
2 School of Transportation and Logistics, Southwest Jiaotong University, Chengdu Sichuan 610031, China;
3 Deyang Natural Resources and Planning Bureau, Deyang Sichuan 618000, Chin

Received:2019-06-10 Revised:2019-08-09 Online:2019-09-28 Published:2020-10-30

摘要/Abstract

摘要： 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。

关键词: 综合管廊, 天然气管道, 泄漏扩散, CH₄探头, 计算流体动力学(CFD)数值模拟

Abstract: In order to determine locations of CH₄ sensors in utility tunnels so as to improve safety of gas transportation in natural gas compartments, a three-dimensional CFD model was built to study CH₄ leakage and diffusion under factors of pipeline pressure grade, leakage aperture, leakage angle, ventilation speed, ventilation temperature and section type. The results show that CH₄ diffusion rises to utility top and then migrates down to compartment bottom along with increase of longitudinal diffusion length under comprehensive factors. CH₄ sensors should be placed on walls that are much closer to pipes if the pipe is not in the center of compartment or installed on either side of the wall when it is at the center. And sensors should be 0.6-1.6 m high above gas release source.

Key words: utility tunnel, natural gas pipe, leakage diffusion, CH₄ sensor, computational fluid dynamics(CFD)numerical simulation

中图分类号:

X937

何乐平, 唐爽, 胡启军, 蔡其杰, 石仁丹. 综合管廊天然气泄漏扩散及监控方法优化研究[J]. 中国安全科学学报, 2019, 29(9): 43-50.

HE Leping, TANG Shuang, HU Qijun, CAI Qijie, SHI Rendan. Study on natural gas leakage and diffusion in utility tunnels and optimization of monitoring methods[J]. China Safety Science Journal, 2019, 29(9): 43-50.

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综合管廊天然气泄漏扩散及监控方法优化研究

Study on natural gas leakage and diffusion in utility tunnels and optimization of monitoring methods

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