高良军　吴渺渺（1.浙江海洋学院石化与能源工程学院，浙江舟山316022；2.沈阳出入境检验检疫局，辽宁沈阳110016）



架空含硫天然气管道泄漏扩散数值模拟研究

高良军吴渺渺
（1.浙江海洋学院石化与能源工程学院，浙江舟山316022；2.沈阳出入境检验检疫局，辽宁沈阳110016）

摘要：在天然气管道集输过程中，经常会因为由于管道老化、腐蚀等因素而引起的泄漏事故，从而间接地引起穿孔泄漏后的天然气扩散，以致很可能会引发火灾、中毒甚至爆炸事故。本文建立了架空管道泄漏扩散过程控制方程，并对架空管道发生穿孔时的稳定泄漏过程进行数值模拟，分析了风速对气体扩散规律的影响，得到了甲烷、硫化氢在一定风速影响下的扩散规律，以及甲烷和硫化氢的浓度分布规律，为有效预测高含硫天然气泄漏扩散的影响范围提供了依据。研究结果对于认识高含硫天然气泄漏扩散规律，以及了解相关安全事故的预警和救援知识具有一定的指导意义。

关键词：含硫天然气管道；泄漏扩散；风速；数值模拟

天然气管道发生泄漏扩散是输气管道事故危害的根本原因。管线腐蚀穿孔是天然气管道泄漏最常见的工况之一。

本文以含硫天然气管道为例，对短时稳定泄漏过程进行数值计算，利用CFD软件对架空天然气管道发生泄漏时，风速对气体扩散规律进行研究，通过相关的数值计算，得出模拟区域内天然气云团的扩散特性。对有效预测甲烷爆炸危险区及硫化氢中毒危险区域范围，提出应对方案，以及为天然气的安全输送及环境保护提供了一定的理论依据。……