化工园区管道泄漏量分析研究
发布时间：2021-03-02 19:57
化工园区管输介质一般为易燃、易爆、有毒的危险化学品,一旦发生泄漏,会造成爆炸、中毒等重大安全事故。本文提出了一种新的化工园区管道实时泄漏量计算方法,将泄漏孔口假设为圆形,可实现当量泄漏孔径的计算,结合应急措施可以实时计算泄漏量,为化工园区应急抢险提供理论指导,减缓二次事故的发生。分析了液体、气体管道孔口出流过程和管道瞬变流动过程,利用特征线方法,结合孔口及首末端边界条件,建立了管道泄漏瞬态模型。结合算例,模拟了管道首末端压力流量的目标信号、加噪信号、小波处理信号,利用MATLAB编程求解,分析不同真实孔径下,模型泄漏孔径和泄漏量计算偏差,验证了模型的合理性和可靠性。根据应急抢险措施,将泄漏过程划分为自由泄漏、停泵/关阀泄漏两个阶段,研究了泄漏速度、泄漏量、泄漏点压力、阀门等参数变化规律,分析了压力波的产生、传播、反射、衰减规律。针对液体管道,讨论了不同定位精度对模型泄漏孔径和泄漏量计算的影响,分析了停泵过程中转速及转矩变化规律,并提出了泄漏第一阶段泄漏量两种估算方法。针对气体管道,对比了三种稳态模型的优缺点,给出了适用范围;分析了自由泄漏阶段瞬变过程持续时间,研究了切断气源与关阀时间差...
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：116 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
液体管道孔口泄漏过程示意图
不稳定流问题的两个特征方程式，这两个方程时中般情况下，对于给定的管道，压力波速 a 可以视为常分到的特征线方程，虽然已经是常微分方程，但是其中能采用积分方法得到解析解，本章采用有限差分法算区域进行离散和网格划分。为一维流动，含有两个自变量 x，t。因此，可以沿管，每段长度为 x L N，于是会产生 N+1 个空间节时间步长，由于空间步长已经确定，根据压力波传播 x a，这样就可以以管道长度方向为横轴，瞬变成了 x-t 平面，如图 2.2 所示：
图 3.6 定位误差示意图Fig. 3.6 Positioning error schematic diagram提出的模型以及 3.2 节中模拟的小波处理后的信m 时，不同定位位置，模型计算结果与实际的误表 3.5 不同定位结果下模型计算与实际结果的相对误差ble 3.5 The Relative error under different positioning re真实泄漏孔径（mm）计算泄漏孔径（mm）真实泄漏总量（kg）计算泄漏总量（kg）孔对16.71 16.36 1829 1780.82 16.71 16.41 1829 1787.89 16.71 16.46 1829 1794.29 16.71 16.51 1829 1801.38 16.71 16.56 1829 1808.47 16.71 16.61 1829 1814.89
【参考文献】：
期刊论文
[1]CO2管道介质泄漏体积分数分布及危险区域实验[J]. 陈霖. 油气储运. 2017(10)
[2]埋地液烃管道泄漏扩散及泄漏量测算研究进展[J]. 何国玺,梁永图,李岩松,吴梦雨,方利民,高杰,李丰,刘胜利. 油气储运. 2017(01)
[3]化工园区安全[J]. 段雅楠. 现代职业安全. 2016(09)
[4]TLNET在海底输油管道泄漏量计算中的应用[J]. 刘恩斌,徐立,孙龙,杨柳婷. 辽宁化工. 2016(06)
[5]创新驱动,高端发展[J]. 凡文. 中国石油和化工经济分析. 2016(06)
[6]基于TLNET的长输油管道瞬变泄漏模拟与分析[J]. 佟淑娇,吴宗之,王如君,多英全,王天瑜. 安全与环境工程. 2016(01)
[7]液相管道流量与压力对小孔泄漏速率的影响[J]. 付建民,赵振洋,陈国明,罗会玖,张保坡,张伯伦,叶闯,朱渊. 石油学报. 2016(02)
[8]化工园区压力管道泄漏封堵能力建设研究[J]. 王晓明,吕颖. 安全与环境工程. 2015(01)
[9]持续小泄漏情况下管道水击模拟研究[J]. 姚远航,张赞牢,周绍骑,周颖涛. 自动化与仪器仪表. 2014(11)
[10]基于SPS的输油管道典型事故瞬态工况分析[J]. 肖杰,郑云萍,华红玲,夏丹,刘晓红. 油气储运. 2013(12)
博士论文
[1]工业园区事故风险评价研究[D]. 孙爱军.南开大学 2011
[2]输油管道泄漏检测新方法与关键技术研究[D]. 张宇.天津大学 2009
硕士论文
[1]化工园区危险化学品事故应急调度的研究[D]. 任正中.北京化工大学 2016
[2]基于重大危险源风险分析的城市规划方案优选研究[D]. 杨锐.沈阳航空航天大学 2016
[3]石化储罐区多米诺事故预防与控制的研究与应用[D]. 刘培.天津工业大学 2016
[4]海底输油管道泄漏检测及溢油水下扩散模拟技术研究[D]. 刘刚.西南石油大学 2015
[5]暗渠下输油管道泄漏爆炸分析及事故后果研究[D]. 李晰睿.西南石油大学 2015
[6]天然气管道泄漏扩散事故危害评价[D]. 王新.哈尔滨工业大学 2010
[7]输油管道泄漏检测中的信号处理研究[D]. 官节福.南京理工大学 2010
[8]天然气管道泄漏与天然气在大气中扩散的模拟研究[D]. 侯庆民.哈尔滨工业大学 2009
[9]基于小波变换法的天然气泄漏定位研究[D]. 熊壮.天津大学 2009
本文编号：3059856
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：116 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
液体管道孔口泄漏过程示意图
不稳定流问题的两个特征方程式，这两个方程时中般情况下，对于给定的管道，压力波速 a 可以视为常分到的特征线方程，虽然已经是常微分方程，但是其中能采用积分方法得到解析解，本章采用有限差分法算区域进行离散和网格划分。为一维流动，含有两个自变量 x，t。因此，可以沿管，每段长度为 x L N，于是会产生 N+1 个空间节时间步长，由于空间步长已经确定，根据压力波传播 x a，这样就可以以管道长度方向为横轴，瞬变成了 x-t 平面，如图 2.2 所示：
图 3.6 定位误差示意图Fig. 3.6 Positioning error schematic diagram提出的模型以及 3.2 节中模拟的小波处理后的信m 时，不同定位位置，模型计算结果与实际的误表 3.5 不同定位结果下模型计算与实际结果的相对误差ble 3.5 The Relative error under different positioning re真实泄漏孔径（mm）计算泄漏孔径（mm）真实泄漏总量（kg）计算泄漏总量（kg）孔对16.71 16.36 1829 1780.82 16.71 16.41 1829 1787.89 16.71 16.46 1829 1794.29 16.71 16.51 1829 1801.38 16.71 16.56 1829 1808.47 16.71 16.61 1829 1814.89
【参考文献】：
期刊论文
[1]CO2管道介质泄漏体积分数分布及危险区域实验[J]. 陈霖. 油气储运. 2017(10)
[2]埋地液烃管道泄漏扩散及泄漏量测算研究进展[J]. 何国玺,梁永图,李岩松,吴梦雨,方利民,高杰,李丰,刘胜利. 油气储运. 2017(01)
[3]化工园区安全[J]. 段雅楠. 现代职业安全. 2016(09)
[4]TLNET在海底输油管道泄漏量计算中的应用[J]. 刘恩斌,徐立,孙龙,杨柳婷. 辽宁化工. 2016(06)
[5]创新驱动,高端发展[J]. 凡文. 中国石油和化工经济分析. 2016(06)
[6]基于TLNET的长输油管道瞬变泄漏模拟与分析[J]. 佟淑娇,吴宗之,王如君,多英全,王天瑜. 安全与环境工程. 2016(01)
[7]液相管道流量与压力对小孔泄漏速率的影响[J]. 付建民,赵振洋,陈国明,罗会玖,张保坡,张伯伦,叶闯,朱渊. 石油学报. 2016(02)
[8]化工园区压力管道泄漏封堵能力建设研究[J]. 王晓明,吕颖. 安全与环境工程. 2015(01)
[9]持续小泄漏情况下管道水击模拟研究[J]. 姚远航,张赞牢,周绍骑,周颖涛. 自动化与仪器仪表. 2014(11)
[10]基于SPS的输油管道典型事故瞬态工况分析[J]. 肖杰,郑云萍,华红玲,夏丹,刘晓红. 油气储运. 2013(12)
博士论文
[1]工业园区事故风险评价研究[D]. 孙爱军.南开大学 2011
[2]输油管道泄漏检测新方法与关键技术研究[D]. 张宇.天津大学 2009
硕士论文
[1]化工园区危险化学品事故应急调度的研究[D]. 任正中.北京化工大学 2016
[2]基于重大危险源风险分析的城市规划方案优选研究[D]. 杨锐.沈阳航空航天大学 2016
[3]石化储罐区多米诺事故预防与控制的研究与应用[D]. 刘培.天津工业大学 2016
[4]海底输油管道泄漏检测及溢油水下扩散模拟技术研究[D]. 刘刚.西南石油大学 2015
[5]暗渠下输油管道泄漏爆炸分析及事故后果研究[D]. 李晰睿.西南石油大学 2015
[6]天然气管道泄漏扩散事故危害评价[D]. 王新.哈尔滨工业大学 2010
[7]输油管道泄漏检测中的信号处理研究[D]. 官节福.南京理工大学 2010
[8]天然气管道泄漏与天然气在大气中扩散的模拟研究[D]. 侯庆民.哈尔滨工业大学 2009
[9]基于小波变换法的天然气泄漏定位研究[D]. 熊壮.天津大学 2009
本文编号：3059856
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