掺氢天然气在管廊中的泄漏与报警器响应

作     者：段鹏飞 常曦文 李璐伶 刘建辉 李玉星 DUAN Pengfei;CHANG Xiwen;LI Luling;LIU Jianhui;LI Yuxing

作者机构：深圳市燃气集团股份有限公司广东深圳518049 中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院山东青岛266580 

出 版 物：《化学工程》 (Chemical Engineering(China))

年 卷 期：2023年第51卷第8期

页      面：84-88页

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家重点研发计划(2021YFB4001605) 中国博士后基金(2021M702289) 

主　　题：掺氢天然气 管道输送 综合管廊 泄漏扩散 

摘      要：针对掺氢天然气管道进入市政综合管廊后的报警器适应性问题,利用CFD软件模拟不同掺氢比下天然气管道在管廊内发生小孔泄漏后的扩散过程,得到可燃气体体积分数的时空分布。结果表明:对于圆形泄漏孔,可以取孔口系数0.85来计算泄漏流量;管道发生泄漏后,可燃气体在极短的时间内扩散到管廊顶端,决定泄漏后扩散距离的是空间的湍流和耗散程度,而不是射流过程;对比天然气泄漏以及掺氢比20%的掺氢天然气泄漏,考察从泄漏开始到可燃气体探头检测到爆炸下限的20%(体积分数)所需的时间,掺氢比20%的工况比不掺氢的工况最多长7 s,但若想要2种掺氢比下检测到爆炸下限的20%的时间相同,则建议掺氢比20%的情况下,甲烷探测器每8 m布置1个。研究结果可以为掺氢天然气的应用提供安全管控策略的参考。