预测油气管道的剩余寿命, 对避免管道泄漏事故的发生和节省维修费用具有重要意义。针对国内某成品油管道开挖点处的两个腐蚀缺陷, 基于有限元分析方法, 建立了管道椭球形缺陷的三维有限元结构模型。以管道实测缺陷尺寸为依据, 在已知腐蚀速率的情况下, 采用非线性分析技术对腐蚀管道进行了应力分析, 依据塑性极
限状态失效准则预测了管道的剩余寿命。结果表明, 两个腐蚀缺陷的剩余寿命分别为8a和1 3a, 预测结果可为管道的维护维修提供理论依据。

摘 要:  燃气属于易燃易爆的危险性气体, 当在室内有限空间发生泄漏时, 会带来相当严重的后果。针对燃
气泄漏扩散的特点, 利用G a m b i t建立室内燃气灶喷嘴处气体泄漏扩散的物理模型, 并结合 C F D流体动力学软件
F LUENT模拟了燃气连续泄漏的扩散过程。对燃气在一定温度梯度、 不同湿度条件下的扩散效果进行了对比, 并监
测了指定安装区域内不同安装点处的浓度, 以期达到优化报警器安装位置的目的。结果表明, 室内空气的相对湿度
和安装位置是影响报警时间的关键因素; 在相同安装点, 当空气相对湿度增加1 5%时, 报警时间延迟近6s ; 在一定
的空气相对湿度下, 报警器距离泄漏口水平位置增加1m, 报警时间滞后4s 。

摘 要:  针对天然气管道不同损伤过程中的泄漏扩散问题, 利用F LUENT软件, 建立C F D仿真模型, 研究了泄漏口大小对天然气泄漏扩散范围的影响。以山区与城镇交界处的天然气埋地管道为例, 考虑风速随高度的变化和关闭阀门后泄漏率随时间的变化, 对天然气泄漏扩散进行数值模拟, 编写导入F LUENT的 UD F程序并对风速和泄漏率进行了修正。实例计算结果表明, 扩散范围随着泄漏口的增大而变大, 在泄漏口直径为6. 3 5、 2 5. 4 0mm 和1 0 1. 6 0mm时, 天然气爆炸下限距地面高度分别可达9 2、 1 2 2m和4 0 8m, 天然气爆炸下限下风向距泄漏口的水平距离分别可达3 2 2、 7 7 0m和12 9 1m; 由于天然气受管道上层土壤的影响而损失大量湍能, 因此泄漏气体在地表和土壤中扩散时, 泄漏气体在地表的扩散范围大于在土壤中的扩散范围, 其中泄漏口直径为1 0 1. 6 0mm 时扩散范围最大, 天然气爆炸下限下风向距泄漏口的水平距离在地表和土壤中最大分别可达8 0m和1 0 5m。

针对成品油管道沿线落差较大且出现翻越点时,管路变径对成品油顺序输送混油比例产生影响的问
题,应用CFD软件多相流模型,以汽油和柴油作为交替输送对象,建立顺序输送混油控制方程,分别对变径位置在弯
管前和弯管后两种情况进行数值计算,得到了混油量分布云图,分析了不同输送顺序对混油体积分数的影响。结果
表明,弯管前变径时,后行柴油和后行汽油的混油段长度大致相等,后行柴油楔入到前行汽油中的量较多;弯管后变
径时,后行柴油的混油段较长,沿轴向各截面的平均体积分数不均匀。因此,成品油管道通过翻越点时,选取变径位
置在弯管前,并多采用前行柴油后行汽油的输送方式有助于减少混油量。

针对天然气管道穿孔泄漏扩散问题,结合有限容积法,建立了天然气管道不同泄漏位置的CFD仿真
模型,分别对天然气管道上部、下部、迎风侧及背风侧等4种工况的泄漏扩散进行了数值模拟。研究结果表明,下部
泄漏比上部泄漏气体更贴近地面且不易扩散,且横向危险范围也比上部泄漏大30~70m;迎风侧泄漏与背风侧泄漏
情况相似,但迎风侧泄漏危险区域的纵剖面面积更大,更危险。应用数值方法模拟管道穿孔扩散问题,给出了不同
工况下的泄漏范围,为天然气管道泄漏的安全输送及安全抢修提供了理论依据。