山区成品油管道泄漏扩散分析.pdf

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山区成品油管道泄漏扩散分析赖少成:焯，赵科珏，第卷第京化学院报．国家石油天然气管网集团有限公司华南分公司，广东广州；泄痛笱北京涤氪⒃斯こ萄г海本摘要：目前关于成品油管道泄漏扩散分析的研究成果仅适用于平地埋地管道，而针对山区复杂地理环境下成品油管道泄漏的研究极其缺乏，致使油气管道的泄漏事故处理方案不合理。选取某山区成品油管道的一处高后果区进行研究，通过提取管道所处实际山体的典型地形特征，建立了山体三维简化模型。采用椒Ｄ饬说甭地管道破裂时泄漏油污染物在山体表面的动态运移扩散过程，分析了泄漏速度、油品物性和地表情况对泄漏污染物扩散速率和扩散面积的影响规律。研究结果对指导复杂山区成品油管道发生严重泄漏事故后的救灾抢险工作提供了重要的理论支撑。关键词：管道泄漏；山区埋地管道；数值模拟；应急抢险文献标志码：开放科学试捶标识码：，北石油工年文章编号：—中图分类号：／甤甶，，狟，：琺琣—．—瑃琯．甌．簆籱；；收稿日期：——；修回日期：—基金项目：中国石油化工集团有限公司安全监管部项目籞。作者简介：赖少川，男。大学本科，高级工程师，主要从事管道管理和技术研发工作，猰簊．甤煌科，博士，副教授，主要研究方向为多相流与传热传质、泄露扩散风险控制等，通信联系人，：甧．。．．．，，，．珻
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数学模型及数值模拟方法第赖少川等．山区成品油管道泄漏扩散分析山区油气管道途经区域地形条件复杂、地质灾害频发．给管道的安全运行保障带来了巨大的压力。为实现对成品油管道高后果区进行有效的风险防控，针刈‘管道因地质灾害等极端情况下断裂导致的成品油泄漏扩散开展环境风险分析显得尤为重要。目前，国内外学者针对平地埋地管道泄漏进行了大量的研究。在理论研究方面，众多学者通过建立泄漏油品地表扩散模型米描述油品的流动扩散情况，等岷夏芰渴睾惴匠探液池模型，用以模拟泄漏液体的扩散行为并预测液池厚度。在此基础卜，引入地表状态对液池扩散范围的影响，对液池模型进行拚等对比分析了油品在平地和斜坡地带的扩散速率和扩散面积规律，讨论了重力在油品扩散过程中的影响。假定管道末端流速不变的情况下，研究了管道发生泄漏后关闭紧急截断阀的瞬问管内流体扩散的状态。此外，数值模拟方法在油品的泄漏扩散研究得到了广泛地采用。王新颖等应用量纲分析法对管道泄漏进行数值模拟，分析了泄漏孔径、管道运行压力、管内流体物性及泄漏速度等因素对泄漏瞳的影响规律。学者们“üāⅰ勐竦毓艿廊Ｐ停Ｄ饴竦毓艿不同因素对油品泄漏扩散规律的影响，对指导泄漏管道的维修、评价地层伤害提供』，有效的数据支持。然而．针对山区埋地管道因地质灾害破坏而出现破口时，泄漏污染物在乇砻娴睦┥⒐媛扇狈ι钊的研究。因此．笔者以某山区成品汕管道高后果区为研究对象，建立了简化山体泄漏扩散三维模型，获得了不同品类的成品油在不同地表条件下沿灞面的泄漏扩散速度和扩散面积规律。通常山区埋地管道周围地形特征变化丰富，坡度常呈阶梯变化。为了数值模拟的顺利开展，将某高后果区实际山体的典型特征提取为陡坡、平坝和沟壑．并考虑了地势的变化，建矗：的三维简化模型如㈧尽ＤＰ烫卣魅缦拢荷教遄芴甯叨任在距离山底τ幸桓隹砦钠桨印Ｆ坝悍降纳教迤露任＃桨酉路降纳教迤露任。且存在一条不规则的沟壑ざ任猯。埋地管道管径为．壁厚为，运行压力为当位于距离山坡顶部为Φ母霉艿涝诨伦用下发生断裂并暴露在灞砻妫也杏喙艿溃