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锅炉四管泄漏的规律及防范措施分析

机械管理开发 2022年第10期37卷 315-317页

作者：张尧晋控电力塔山发电山西有限公司山西大同037001

在锅炉运行过程中,确保四管安全是基础保障,能够促进发电机组稳定工作。探讨了锅炉四管泄漏的规律,包括泄漏原因和机器运行现象,分析了具体解决措施,包括规范管材质量、优化结构布局、加强运行管理、提升防治管理效率,其中具体阐述了设... 详细信息

在锅炉运行过程中,确保四管安全是基础保障,能够促进发电机组稳定工作。探讨了锅炉四管泄漏的规律,包括泄漏原因和机器运行现象,分析了具体解决措施,包括规范管材质量、优化结构布局、加强运行管理、提升防治管理效率,其中具体阐述了设定标准定值、控制操作规范、保护与自动措施,为日后优化锅炉运行的安全提供参考。

关键词：锅炉四管泄漏规律安全防范

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气液两相流管道泄漏规律模拟

油气储运 2017年第8期36卷 969-975页

作者：曹学文王庆中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院中海油石化工程有限公司

气液两相流管道流动参数复杂,一旦发生泄漏,管道内的工艺运行参数会发生改变,从而极大地增加泄漏检测难度。以流体力学基本守恒方程为基础,利用双流体模型建立气液两相流泄漏系统数学模型,并以5 km混输管道为模型,模拟分析分层流和段塞... 详细信息

气液两相流管道流动参数复杂,一旦发生泄漏,管道内的工艺运行参数会发生改变,从而极大地增加泄漏检测难度。以流体力学基本守恒方程为基础,利用双流体模型建立气液两相流泄漏系统数学模型,并以5 km混输管道为模型,模拟分析分层流和段塞流流型下气液两相流管道的泄漏规律,探究流型、泄漏点尺寸及位置等因素对流动参数的影响。结果表明:管道发生泄漏后,管道沿线压力均降低;泄漏点上游流速略有上升,下游流速明显降低;泄漏点下游持液率降低,上游持液率几乎不变;当流型为分层流时,泄漏不会导致流型改变;当流型为段塞流时,较大尺寸的泄漏会使流型由段塞流变为分层流,较小尺寸的泄漏不会改变流型;泄漏点越靠近管道出口,泄漏点上游压力降低幅度越小。

关键词：气液两相流泄漏规律模拟分层流段塞流

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LNG泄漏扩散规律的研究

LNG泄漏扩散规律的研究

作者：史晓娟山东建筑大学

学位级别：硕士

LNG（液化天然气）是将气态的天然气经过压缩、低温冷却后将甲烷变为液体而形成的,冷却后温度约为-162℃,储存在低温储罐中。LNG作为一种优质的清洁燃料在世界能源体系中倍受青睐,近几年,在国家相关政策的支持下,其消费市场更是供不应求... 详细信息

LNG（液化天然气）是将气态的天然气经过压缩、低温冷却后将甲烷变为液体而形成的,冷却后温度约为-162℃,储存在低温储罐中。LNG作为一种优质的清洁燃料在世界能源体系中倍受青睐,近几年,在国家相关政策的支持下,其消费市场更是供不应求,迎来了更广泛的发展前景。LNG作为一种清洁燃料,具有如下优点：首先,天然气经冷却液化后,体积与原来相比缩小600多倍,使得其运输和储存效率大大提高;其次,LNG组分较纯,杂质含量少,能够完全燃烧,且产物仅为二氧化碳和水,清洁燃料无污染,有利于保护环境;另外,LNG还可作为优质的汽车燃料,与汽油相比,其价格相对低廉,抗爆性能好,经济效益高。目前,LNG的运输方式主要有管道运输、公路运输和船舶运输三种方式。低温LNG罐车作为公路运输的主要设备,其质量安全对于减少LNG事故起着关键性的作用。LNG温度极低,且具有易燃易爆特性,运输过程中一旦发生泄漏,不仅对人员生命、财产安全造成损失,对周围环境也将造成极大破坏。因此,研究LNG的泄漏扩散规律并提出事故预控措施具有十分重要的理论指导意义和工程实用价值。本文从LNG的性质出发分析了其泄漏事故类型,利用C语言编程分别对LNG储罐泄漏和扩散两个阶段的规律进行了模拟研究,总结了其泄漏和扩散规律,并提出了LNG泄漏的预控措施,其具体工作如下：（1）以江苏如东LNG成分为例,分析了其物理性质和化学性质,讨论了LNG泄漏后的事故类型及危害,总结了国内外关于LNG泄漏的相关研究,深入分析了LNG泄漏后的气雾扩散过程,并从多角度分析总结了影响气雾扩散的因素。（2）以流体力学和热力学为理论依据,运用伯努利方程,LNG储罐孔洞泄漏的数学模型,通过C语言编程,开发了液体泄漏模拟程序,并利用控制变量法分别研究了泄漏时间、泄漏口面积、液面高差以及储罐内压力的变化对泄漏源强的影响。模拟结果表明：泄漏口面积的变化对泄漏源强的影响尤为重要;其余因素也在一定程度上影响着泄漏源强的变化,但作用不是很明显,尤其是当储罐内压力较高的情况下,泄漏源强随时间的变化微乎其微。（3）将板模型和高斯模型相结合,分别模拟了重气扩散和非重气扩散过程中物质的浓度和气云的范围在下风向距离上的变化,通过控制风速和大气稳定度,分别研究了二者的变化对起气云扩散的影响,并比较分析了其危险区域范围。模拟结果表明：风速的变化对LNG气云的扩散影响尤为重要,风速增大,则加剧了LNG蒸气的扩散,使其爆炸危险区域范围减小;大气环境越不稳定LNG气体扩散程度越剧烈,气体浓度减小的越快,危险爆炸的区域越小,但其影响不如风速的变化作用明显。（4）结合以上理论研究和数值模拟结果分析,分别从监测、建筑、防火防爆、防物理爆炸、防低温冻伤等方面提出了预防LNG泄漏的措施及事故发生后的应急救援方案。

关键词：液化天然气（LNG）事故分析泄漏规律扩散规律预控措施

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串联密封结构的泄漏规律研究

真空科学与技术学报 2004年第2期24卷 142-148页

作者：刘阳孙冲崔展鹏刘喜全北京特种工程设计研究所北京100028

以串联双密封结构为研究对象 ,建立了串联密封结构系统的数学模型 ,通过理论分析和数值计算 ,揭示了串联密封结构系统正压泄漏的漏率、漏量与泄漏时间关系的规律及其影响因素。串联密封结构的泄漏规律可用于串联密封结构系统的设计。

关键词：串联密封结构泄漏规律数学模型正压泄漏漏率漏量泄漏时间

锅炉四管泄漏问题的规律和生产过程中的防治策略

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科技传播 2012年第10期4卷 127-127,117页

作者：石清泉神华陕西国华锦界能源有限责任公司陕西榆林719319

锅炉四管泄漏是一种导致机组非计划停运的常见故障,一般占火力发电厂发生机组故障的40%左右,因此也是影响发电厂正常运转的主要因素。本文从锅炉四管泄漏问题的规律出发,探讨在生产过程中的防治措施,从而保证发电厂机组安全、稳定地运转。

关键词：锅炉“四管” 泄漏规律防治措施

基于EMS系统的直埋供热管道泄漏监测与定位研究

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基于EMS系统的直埋供热管道泄漏监测与定位研究

作者：冯杰哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

近年来,随着我国集中供热系统规模的持续扩大,施工敷设快捷的直埋供热管道得到了大量使用,但直埋供热管道故障预警和检测难度大等问题也愈发突出。当前常用的泄漏检测方法,大多是基于供热管道内的热水已经渗透至土层时产生的温度场、声... 详细信息

近年来,随着我国集中供热系统规模的持续扩大,施工敷设快捷的直埋供热管道得到了大量使用,但直埋供热管道故障预警和检测难度大等问题也愈发突出。当前常用的泄漏检测方法,大多是基于供热管道内的热水已经渗透至土层时产生的温度场、声音和流量变化进行探测的,当探测到故障时已经不可避免的带来停热、高温危害等问题,不能最大程度减少管道泄漏造成的损失。EMS（European Monitoring System）系统在供热领域得到了关注。EMS系统通过埋设在供热管道保温层内的报警线,对供热管网系统的运行情况实时监测。EMS系统还可用于供热管道保温层补口及外护层严密性的施工质量进行监控,系统还利用时域反射的工作原理,通过发射脉冲获得报警线和钢管间的阻抗值波动,定位故障点位置。因此,EMS系统是一种高效、准确、智能化的管网故障监测系统,符合“智慧供热”的行业发展理念。为解决EMS系统在实际应用中存在的问题,本文从EMS系统工作原理出发,通过模拟、仿真和试验等手段,对目前EMS系统工程应用上运行规律性进行研究分析,取得一些特征数据用于指导实践应用。首先分析了直埋供热管道发生故障的原因,对比常用供热管道故障探测方法,对当前检测手段存在的问题进行分析,总结得出EMS系统实际应用中可能遇到的故障工况条件。其次,根据聚氨酯保温层材料特性,对泄漏流体建立质量守恒、动量守恒和能量守恒方程,采用连续介质和有限差分的方法对直埋供热管道泄漏进行模拟研究。利用计算流体力学数值模拟CFD软件,对不同泄漏条件下流体的渗流进行了二维和三维模拟,得出流体在保温层内的渗流规律。本文推导了三组分混合物电阻率计算公式,通过理论计算和COMSOL仿真计算,得出供热管道保温层电阻率与泄漏（或浸水）进入保温层水量的关系,了解供热钢管的泄漏对保温层材料电阻的影响规律,可作为课题后续的试验研究工作的基础,充分发挥EMS系统的预警功能。搭建了EMS系统试验台,人为营造不同程度的泄漏工况,根据EMS系统泄漏故障定位原理,利用时域反射仪得到不同泄漏工况时反射波形的规律和特点,并对影响定位精度的部分因素进行了分析和修正。

关键词：直埋供热管道泄漏监测 EMS系统泄漏规律电阻率时域反射仪

内啮合齿轮润滑脂泵端面间隙稳态流动特性研究

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内啮合齿轮润滑脂泵端面间隙稳态流动特性研究

作者：钱明安徽工程大学

学位级别：硕士

集中润滑系统具备自动化和智能化等优点,使其成为高端机械装备的首选润滑方式。集中润滑系统是由润滑脂泵、管道和分配器组成,润滑脂是由润滑脂泵加压通过管道和分配器分配到各润滑点,实现装备所有润滑点的集中供脂。然而润滑脂是一种... 详细信息

集中润滑系统具备自动化和智能化等优点,使其成为高端机械装备的首选润滑方式。集中润滑系统是由润滑脂泵、管道和分配器组成,润滑脂是由润滑脂泵加压通过管道和分配器分配到各润滑点,实现装备所有润滑点的集中供脂。然而润滑脂是一种具有独特流变性质的非牛顿流体,流动时需要一定应力克服其结构强度和流动摩擦阻力,其流动剪切应力与剪切速率不呈现线性变化,这是润滑脂区别于其他牛顿流体的本质所在。因而对于集中润滑系统中的关键设备,传统基于牛顿流体机械设计方法无法直接应用到集中润滑系统的零部件设计,需要对其应用的基础理论及方法开展研究。内啮合齿轮泵对介质黏度不敏感,具有泵送压力高、故障率低等优点,作为润滑脂供脂系统(集中润滑系统)的核心设备(润滑脂泵),广泛用于润滑脂介质的输送。端面间隙泄漏是内啮合齿轮泵最主要的泄漏形式,直接影响泵的工作性能,探明内啮合齿轮泵端面泄漏规律,对提高内啮合齿轮泵的工作性能具有重要指导意义。内啮合齿轮泵端面间隙泄漏的本质为泵的高压腔和低压腔压差致使泵产生间隙流动。集中润滑系统在泵送润滑脂过程中,流量低,对应的润滑脂流动过程中的雷诺数低,流动形态的形式为层流,故内啮合齿轮泵端面间隙流动的形式主要为稳态流动形式。本文就内啮合齿轮润滑脂泵端面间隙稳态流动特性(泄漏流)的影响因素及规律开展研究,主要内容包括以下几个方面。1、开展了内啮合齿轮泵的参数分析和结构设计,建立了泵的三维模型,分析了内啮合齿轮泵端面间隙自动补偿原理,明确了内啮合齿轮泵端面间隙泄漏通道,确立了本课题的研究对象。2、采用旋转流变仪探究了锂基润滑脂流变特性变化规律,通过数据拟合的方法得出了润滑脂流变参数,从数据的角度量化了润滑脂流变特性,以用于润滑脂泵的计算与分析。进一步综合润滑脂流变特性、微观结构实验结果,对润滑脂流变特性变化机理开展了讨论。3、基于流体动力学基本方程和润滑脂流变模型建立了内啮合齿轮润滑脂泵端面间隙泄漏数学模型,得出了内啮合齿轮润滑脂泵端面间隙泄漏影响因素;建立了内啮合齿轮润滑脂泵端面间隙优化数学模型,并求解出端面间隙最优值。4、建立了内啮合齿轮润滑脂泵端面间隙泄漏流数值分析模型,采用数值模拟的方法对不同影响参数下的内啮合齿轮润滑脂泵端面间隙流场进行数值模拟,分析得到端面间隙泄漏的规律。本文以内啮合齿轮泵为研究对象,基于润滑脂流变特性,通过理论推导以及数值模拟的方法对其端面间隙泄漏规律进行探究。本文对内啮合齿轮润滑脂泵端面间隙泄漏规律的研究成果对润滑脂泵的结构设计具有一定的指导意义。

关键词：内啮合齿轮泵端面间隙泄漏规律润滑脂流变特性优化模型

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基于压力信号的气液两相流泄漏检测研究

基于压力信号的气液两相流泄漏检测研究

作者：王庆中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

在油气混输管道的运行管理中,及时发现管道泄漏并确定泄漏位置,是管道安全运行的保障。而目前关于气液两相流混输管线的泄漏检测系统尚不成熟,迫切需要一种实时有效的泄漏检测方法来保证混输管线的安全运行。因此,分析两相流管线泄漏特... 详细信息

在油气混输管道的运行管理中,及时发现管道泄漏并确定泄漏位置,是管道安全运行的保障。而目前关于气液两相流混输管线的泄漏检测系统尚不成熟,迫切需要一种实时有效的泄漏检测方法来保证混输管线的安全运行。因此,分析两相流管线泄漏特征、研究适用于两相流管线的泄漏检测方法具有重要意义。本文基于理论研究、数值模拟、实验研究及编程计算对气液两相流管线泄漏规律及检测方法展开研究,主要研究内容如下:(1)分析气液两相流管线检漏技术的难点,主要难点有流动状态不稳定;泄漏参数对泄漏规律影响较大;压力波动大,产生较大环境噪声;多相流流量计精度低。(2)对气液两相流动泄漏过程进行瞬态分析,利用双流体模型建立气液两相流泄漏系统数学模型,利用隐式差分法求解控制方程,并用C++编程计算气液两相流泄漏数值解。计算结果显示,管线泄漏后,泄漏点下游管线压力、持液率、气液相流速等参数均下降,且数值计算结果与实验数据趋势一致。(3)为分析泄漏孔尺寸、泄漏位置及气液比等因素对泄漏规律的影响,利用多相流模拟软件建立管道模型进行模拟。提出将变动规律明显、工程易于监测的压力信号作为泄漏检测的依据。根据模拟结果拟合泄漏参数F的计算公式。(4)针对压力信号定位原理的两个关键问题,研究气液两相中压力波速的计算方法及压力信号奇异点的识别方法。推导分析得到分层流压力波速计算公式,并基于压力波速计算公式、定位公式与水力特性方程提出泄漏定位的循环迭代方法。采用小波变换中的模极大值法捕捉压力信号的突变点,采用sym4小波基分解压力信号,分解到第七层时可以在噪声中清晰地识别到泄漏导致的压力下降点。(5)为观察泄漏规律、采集压力信号,进行水+空气环道实验。改变泄漏点直径、气液流量、泄漏点周向位置等条件,在DN50和DN80管段进行了以分层流为主的多组泄漏实验。实验探究调节气液相流量、启泵/停泵、启动/停运压缩机等瞬态操作导致的流量、压力变化规律,通过实验可知上述瞬态操作导致的流量、压力变化规律与泄漏造成的不同,因此利用压力进行检漏时结合流量分析即不会造成误报。(6)为在较大背景噪声的环境中有效识别出微小泄漏,引入统计决策法对实验结果进行处理分析,将统计分析与压力信号联合应用于泄漏检测。利用Labview软件编程,实现压力信号的卡尔曼滤波与泄漏判断,并利用程序分析背景噪声及泄漏参数对泄漏检验的影响。

关键词：气液两相流泄漏规律数学模型泄漏实验小波去噪序贯概率比检验

非金属管道微小泄漏动力学数值模拟和试验对比

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工业安全与环保 2020年第3期46卷 7-12页

作者：岳云飞杨文斌严欣明毛小虎郝永梅江苏省特种设备安全监督检验研究院江苏常州213016 常州大学环境与安全工程学院江苏常州213164

为了探索非金属输送管道泄漏规律,从数值模拟和试验两个角度,对液体PE管道发生泄漏前后管道内流体与泄漏口的流动状态进行了对比分析,为判定管道泄漏提供了依据。运用FLUENT软件针对PE液体管道泄漏,在不同孔径、不同压力下,构建管道泄... 详细信息

为了探索非金属输送管道泄漏规律,从数值模拟和试验两个角度,对液体PE管道发生泄漏前后管道内流体与泄漏口的流动状态进行了对比分析,为判定管道泄漏提供了依据。运用FLUENT软件针对PE液体管道泄漏,在不同孔径、不同压力下,构建管道泄漏模型分别进行仿真,分析不同泄漏情景下压力梯度的分布规律。同时在近似相同条件下进行PE管道两点泄漏模拟试验。结果显示:数值模拟与试验结果基本一致,泄漏孔处压力、流速均与管内初始压力成正相关;初始压力和孔径的增大,会导致管内压力下降速度上升,但最终会趋于稳定值。

关键词：非金属管道泄漏仿真试验分析泄漏规律