天然气泄漏扩散实验与高斯预测模型优化

作     者：钱浩 QIAN Hao

作者机构：中国石油西南油气田公司 

基　　金：中国博士后科学基金面上资助项目“埋地输气管道微孔泄漏所致覆土结构演化与声辐射特性研究”(编号:2022MD713779) 

出 版 物：《天然气工业》 (Natural Gas Industry)

年 卷 期：2024年第44卷第7期

页      码：154-164页

摘      要：众所周知,掌握天然气扩散规律是天然气泄漏监测方案设计的重要依据,其中利用高斯模型来预测天然气泄漏扩散规律已成为天然气事故风险评估和安全疏散的重要技术,但目前还没有适用于天然气等轻气泄漏扩散浓度测量的实验装置。为解决高斯预测模型对天然气泄漏扩散预测精度较低的问题,采用天然气扩散浓度监测实验平台,借由阵列布置的激光甲烷浓度探头测量不同风速和不同泄漏速率下,扩散下游空间内不同高度和位置的甲烷浓度,进一步修正了高斯扩散模型中的抬升高度和侧向、垂向扩散系数。研究结果表明:①自主设计的甲烷浓度监测实验平台,可实现下游扩散空间内任意位置的泄漏气云捕捉和分布式浓度测量;②天然气泄漏的气云抬升现象不明显,仅在无风、泄漏速率较小时出现了明显的气云向上抬升。结论认为,通过实验优化后的高斯扩散模型计算精度显著提升,对比查表获取的经验参数,本研究优化后的高斯模型预测扩散浓度偏差由33%降低至16%,显著降低了预测误差,成果对天然气泄漏风险评估与泄漏监测系统的设计具有重要指导意义。

主 题 词：天然气 泄漏扩散实验 高斯模型优化 抬升高度 扩散系数 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 08[工学] 082003[082003] 

核心收录：

D　O　I：10.3787/j.issn.1000-0976.2024.07.013

馆 藏 号：203130040...