天然氣擴(kuò)散是一種非常復(fù)雜的大氣污染物擴(kuò)散過(guò)程,在對(duì)其模擬評(píng)價(jià)過(guò)程中存在大量不確定性因素,這些不確定性因素直接影響了模擬結(jié)果的正確性,泄漏速率.
1.天然氣管道泄漏速率
天然氣擴(kuò)散是一種非常復(fù)雜的大氣污染物擴(kuò)散過(guò)程,在對(duì)其模擬評(píng)價(jià)過(guò)程中存在大量不確定性因素,這些不確定性因素直接影響了模擬結(jié)果的正確性,泄漏速率或泄漏量即為其中之一。
天然氣泄漏速率是模擬評(píng)價(jià)天然氣管線泄漏事故過(guò)程中的重要因素之一,對(duì)其研究將有利于提高模擬評(píng)價(jià)結(jié)果的正確性。應(yīng)用熱力學(xué)和氣體動(dòng)力學(xué)理論,結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程、絕熱方程和能量守恒方程,研究分析了天然氣管道的泄漏過(guò)程,分別給出了在臨界泄漏階段以及亞臨界泄漏階段的泄漏速率計(jì)算公式,為天然氣管輸安全工程的相關(guān)計(jì)算提供了可靠的理論依據(jù)。
2.基于HYSYS的動(dòng)態(tài)天然氣集輸管道泄漏模型
天然氣管道泄漏模型與適用性分析:
1)動(dòng)態(tài)非穩(wěn)定泄漏模型。目前動(dòng)態(tài)泄漏模型均主要對(duì)大孔泄漏和管道泄漏情景進(jìn)行計(jì)算和研究,因難以確定實(shí)際泄漏量,基本都假設(shè)管道發(fā)生泄漏后ESD閥同時(shí)關(guān)閉,認(rèn)為泄漏量即為兩ESD閥間氣體量,并根據(jù)能量守恒方程等得到泄漏速率方程。實(shí)際上,天然氣管道泄漏后,由于受泄漏檢測(cè)技術(shù)、人員干預(yù)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)響應(yīng)等因素的制約,泄漏處上下游ESD閥關(guān)斷動(dòng)作并不能保證同步,即存在不同程度的關(guān)斷延遲。在此借鑒加拿大阿爾伯特能源與公共事業(yè)局(AEUB)推薦的天然氣管道有效泄漏長(zhǎng)度概念,建立管道泄漏的等效開(kāi)口系統(tǒng)模型,結(jié)合過(guò)程模擬技術(shù),研究ESD閥關(guān)斷延遲對(duì)泄漏過(guò)程的影響。
2)穩(wěn)態(tài)泄漏模型。這類模型最常見(jiàn)的是一般泄漏速率模型,利用氣體在泄漏點(diǎn)流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)的特性,認(rèn)為泄漏發(fā)生時(shí)泄漏處管內(nèi)壓力不變,通常根據(jù)各種守恒方程可得出解析解的泄漏速率方程。該方法適用于泄漏時(shí)管道內(nèi)氣體壓力恒定工況。也有很多研究將小孔泄漏近似為穩(wěn)態(tài)泄漏進(jìn)行計(jì)算。