邻近电力管道的城市埋地燃气管道泄漏扩散数值模拟研究 被引量：3

1

作者 吴翔飞 赵小龙 +2 位作者 方炜 王静舞 唐飞 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期125-131,共7页

为进一步预防城市埋地燃气管道与电力管道耦合事故发生,基于邻近电力管道的埋地燃气管道物理模型,采用Fluent软件对甲烷燃气泄漏扩散进行三维数值模拟分析,研究城市埋地燃气管道与电力管道耦合场景下的燃气泄漏扩散行为。研究结果表明:... 为进一步预防城市埋地燃气管道与电力管道耦合事故发生,基于邻近电力管道的埋地燃气管道物理模型,采用Fluent软件对甲烷燃气泄漏扩散进行三维数值模拟分析,研究城市埋地燃气管道与电力管道耦合场景下的燃气泄漏扩散行为。研究结果表明:甲烷燃气扩散速率受土壤类型的影响较大,相比壤土和黏土,甲烷燃气在砂土中扩散速率相对最快;甲烷燃气扩散范围随着管道压力的增大而增大,需重点关注泄漏孔附近区域尤其是上方高浓度区;甲烷燃气发生泄漏后在电力井内迅速扩散,最快会在34 s内达到预警浓度,并在70 s左后时达到爆炸极限范围。研究结果可为城市埋地燃气管道与电力管道耦合场景下的风险监测预警提供决策参考。 展开更多

关键词 城市埋地燃气管道 邻近电力管道 泄漏扩散 数值模拟

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埋地燃气管道腐蚀失效原因分析

2

作者 徐彩军 杨文彬 +4 位作者 王芳 黄耀波 刘爱国 蔡文昕 李言伟 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期156-161,共6页

针对埋地燃气管道在巡线过程中出现的泄漏情况,开挖后发现管道表面有局部腐蚀坑。通过外防腐层检查、宏观检查、壁厚测量、化学成分分析、力学性能检验、金相组织分析、腐蚀产物分析、腐蚀环境调查等,系统研究了该埋地燃气管道失效的原... 针对埋地燃气管道在巡线过程中出现的泄漏情况,开挖后发现管道表面有局部腐蚀坑。通过外防腐层检查、宏观检查、壁厚测量、化学成分分析、力学性能检验、金相组织分析、腐蚀产物分析、腐蚀环境调查等,系统研究了该埋地燃气管道失效的原因及机制。结果表明:由于外防腐层破损,管道长期与腐蚀性较弱的土壤接触而发生局部穿孔;在较高含水量、较高氧化还原电位、较低含盐量、含氯离子的碱性土壤中发生了吸氧腐蚀和硫酸盐还原菌腐蚀;且在Cl-等阴离子侵蚀下,腐蚀产物膜被破坏,形成蚀孔内金属为小阳极-蚀孔外金属为大阴极的微电偶腐蚀电池,加速了向管体内壁的腐蚀进程。 展开更多

关键词 埋地燃气管道 吸氧腐蚀 硫酸盐还原菌腐蚀 Cl- 失效分析

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城市埋地燃气管道危险性SPA-Markov链评价预测模型 被引量：10

3

作者 亢永 许开立 刘家喜 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期147-152,共6页

为对城市埋地燃气管道系统危险性进行动态评价及预测,为管理者提供更客观的、可靠的管理依据,将集对分析(SPA)理论和马尔科夫链相结合用于城市埋地燃气系统的动态评价中。针对城市埋地燃气管道系统存在不确定性和动态变化的特点,提出集... 为对城市埋地燃气管道系统危险性进行动态评价及预测,为管理者提供更客观的、可靠的管理依据,将集对分析(SPA)理论和马尔科夫链相结合用于城市埋地燃气系统的动态评价中。针对城市埋地燃气管道系统存在不确定性和动态变化的特点,提出集状态评价和预测分析于一体的城市埋地燃气系统动态危险性评价预测方法。该方法利用SPA的多元联系数对系统的危险等级进行划分,运用马尔科夫链的遍历性,并将结果与集对势相结合,预测城市埋地燃气管道系统最终的危险水平。 展开更多

关键词 城市埋地燃气管道系统 静态评价 动态评价与预测 集对分析(SPA) 马尔科夫链

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基于RS-SVM的城市埋地燃气管道外腐蚀情况评价 被引量：12

4

作者 骆正山 王浩 毕傲睿 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期109-114,共6页

为提高城市埋地燃气管道外腐蚀情况评价的准确性,识别影响管道外腐蚀的主要因素,构建评价指标集,结合粗糙集(RS)与支持向量机(SVM)的优势,建立管道外腐蚀情况预测评价模型。给出具体评价步骤,包括收集样本数据、预处理数据、用属性约简... 为提高城市埋地燃气管道外腐蚀情况评价的准确性,识别影响管道外腐蚀的主要因素,构建评价指标集,结合粗糙集(RS)与支持向量机(SVM)的优势,建立管道外腐蚀情况预测评价模型。给出具体评价步骤,包括收集样本数据、预处理数据、用属性约简算法筛选核心指标集、用SVM训练器训练数据,形成检验模型。以某条城市燃气管线为例进行实例验证和分析。结果表明:用RS-SVM模型预测评价管道的腐蚀等级与实际结果一致,传统方法预测管道腐蚀速率平均相对误差为14.1%,RS-SVM模型预测的平均相对误差为7.9%,较之传统方法精度更高。 展开更多

关键词 粗糙集(RS) 支持向量机(SVM) 埋地燃气管道 外腐蚀 评价

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基于风险检测的埋地燃气管道失效可能性分析 被引量：9

5

作者 陈伟珂 马法平 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期113-115,共3页

国内部分城市埋地燃气管道服役时间较长,存在着老化、腐蚀、事故频发等问题,一旦发生泄漏将会影响到公众的财产和人身安全,因而急需进行埋地管道风险的检测评价工作。而在管道风险检测中对管道失效可能性的分析显得尤为重要。为此,介绍... 国内部分城市埋地燃气管道服役时间较长,存在着老化、腐蚀、事故频发等问题,一旦发生泄漏将会影响到公众的财产和人身安全,因而急需进行埋地管道风险的检测评价工作。而在管道风险检测中对管道失效可能性的分析显得尤为重要。为此,介绍了基于风险检测(RBI)的定性、半定量、定量失效可能性分析方法,并结合某城市埋地燃气管道的实例,详细说明了RBI半定量方法在埋地燃气管道失效可能性分析中的应用。根据风险分析结果能制订经济适用的检验策略,使失效可能性分析更加合理、实用。 展开更多

关键词 埋地燃气管道 风险检测 失效可能性 分析 检验策略

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城际铁路地下段运营振动对上部埋地燃气管道的影响 被引量：5

6

作者 李怀龙 贺玉龙 彭道平 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期99-102,共4页

以某城际铁路下穿埋地燃气管道工程为例,应用车辆-轨道耦合动力学理论建立了车辆-轨道垂向耦合动力学模型,计算了250 km/h行车速度下的钢轨扣件支点反力;利用ANSYS建立了包括轨道、隧道结构、土体和燃气管道的三维有限元模型,以钢轨扣... 以某城际铁路下穿埋地燃气管道工程为例,应用车辆-轨道耦合动力学理论建立了车辆-轨道垂向耦合动力学模型,计算了250 km/h行车速度下的钢轨扣件支点反力;利用ANSYS建立了包括轨道、隧道结构、土体和燃气管道的三维有限元模型,以钢轨扣件反力为输入荷载,分析了列车运营条件下燃气管道的振动响应特性,并分析了会车对燃气管道振动响应特性的影响。结果表明,当列车单向运营速度为250 km/h时,燃气管道的最大振动加速度为1.175×10^(-3)m/s^2。如果在管道下方会车,列车运行振动对埋地燃气管道的影响范围显著增大,振动位移幅值和加速度幅值增幅分别为85.2%和75.8%,最大位移为2.21×10-5m,最大振动加速度为2.12×10^(-3)m/s^2。根据预测计算结果判断,本工程列车单向运营引起的埋地燃气管道的振动烈度小于I度,会车时振动烈度略大于I度。 展开更多

关键词 安全工程 城际铁路 埋地燃气管道 车辆-轨道耦合动力学 振动

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埋地燃气管道失效风险的时间效应预警模型 被引量：1

7

作者 朱庆杰 易善文 +1 位作者 陈艳华 刘亚婷 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2021年第12期1780-1784,共5页

埋地燃气管道失效风险预警在制定防控预案保障管道安全运行中占据重要地位,为提高多因素影响下埋地燃气管道的失效风险预警水平,提出埋地燃气管道失效风险的时间效应预警模型。该模型将管道失效风险的时间效应纳入失效预警体系构建中,... 埋地燃气管道失效风险预警在制定防控预案保障管道安全运行中占据重要地位,为提高多因素影响下埋地燃气管道的失效风险预警水平,提出埋地燃气管道失效风险的时间效应预警模型。该模型将管道失效风险的时间效应纳入失效预警体系构建中,采用灰色系统理论分析埋地燃气管道失效影响因素的时间效应,开发多因素影响下的综合失效概率时间效应预测模型并应用失效概率转换函数将估计失效概率转换为年失效概率,实现燃气管道失效风险级别与预警等级的快速判定。作为实例将该模型应用于常州市埋地燃气管道的失效风险预警,结果证明该模型高效可靠。 展开更多

关键词 埋地燃气管道 风险预警 失效时间效应 灰色神经网络 失效概率

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埋地燃气管道泄漏气体扩散机理分析 被引量：15

8

作者 罗涛 马海峰 +2 位作者 胡坤 韩佳倩 邓荣 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期2405-2410,共6页

基于多孔介质理论和流体力学,在土壤-大气模型下,通过CFD软件对不同土壤工况影响下的埋地天然气管道的泄漏扩散过程进行仿真模拟,得出了埋地燃气管道泄漏事故发生后,不同土壤工况下天然气在土壤、空气中的扩散规律和危险区域范围的演变... 基于多孔介质理论和流体力学,在土壤-大气模型下,通过CFD软件对不同土壤工况影响下的埋地天然气管道的泄漏扩散过程进行仿真模拟,得出了埋地燃气管道泄漏事故发生后,不同土壤工况下天然气在土壤、空气中的扩散规律和危险区域范围的演变过程,以及泄漏事故发生后1 h内地面上天然气质量流量变化情况。结果表明:埋地燃气管道泄漏事故发生后,土壤中的天然气呈以泄漏孔为中心的椭球形分布,天然气扩散至地面后,地面上会出现天然气的液池现象,天然气在土壤中的扩散速率越大,地面上天然气液池的范围越大;沙土、壤土、黏土工况下天然气在土壤和空气中的危险半径依次降低,地面上天然气的质量流量依次减小。 展开更多

关键词 埋地燃气管道 泄漏扩散 危险区域 土壤

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城市埋地燃气管道模糊故障树分析 被引量：8

9

作者 朱震江 杨晓翔 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1686-1690,共5页

文章采用故障树分析法,对引起城市埋地燃气管道失效的各个因素进行系统分析,建立了埋地燃气管道失效故障树;利用VB编程,采用Fussel-Vesely算法得到引起管道失效的104个最小割集;采用专家判断和模糊集理论结合的方法,评估故障树底事件的... 文章采用故障树分析法,对引起城市埋地燃气管道失效的各个因素进行系统分析,建立了埋地燃气管道失效故障树;利用VB编程,采用Fussel-Vesely算法得到引起管道失效的104个最小割集;采用专家判断和模糊集理论结合的方法,评估故障树底事件的模糊发生概率;并以"强度设计不合理"为例,计算出其模糊发生概率为6.89×10-4;通过定量分析,计算得到故障树顶事件的发生概率为5.43×10-2及各底事件的重要度。 展开更多

关键词 埋地燃气管道 故障树分析 专家判断 模糊集

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埋地燃气管道在土壤中小孔泄漏扩散特性研究 被引量：7

10

作者 邓兵兵 谢昱姝 +3 位作者 邓方 葛悦 吕良海 张晓峰 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期160-166,共7页

为减少因燃气管道泄漏而导致的爆炸事故,基于泄漏扩散模型和试验,探究管道泄漏后燃气在土壤中的扩散特性。建立全尺度燃气管道小孔泄漏试验系统,模拟埋地燃气管道小孔泄漏情形,采集土壤中甲烷体积分数,分析其随时间变化特性、与泄漏口... 为减少因燃气管道泄漏而导致的爆炸事故,基于泄漏扩散模型和试验,探究管道泄漏后燃气在土壤中的扩散特性。建立全尺度燃气管道小孔泄漏试验系统,模拟埋地燃气管道小孔泄漏情形,采集土壤中甲烷体积分数,分析其随时间变化特性、与泄漏口距离关系,以及土壤系数、压力波动对甲烷体积分数影响,并与理论模型对比,分析模型值与试验值的差异,进而提出对理论模型的修正意见。研究结果表明:土壤中甲烷体积分数随时间的变化呈现陡增—稳定、S型、线性3种趋势;在管道泄漏一定时间后,土壤中甲烷体积分数与距泄漏口的距离呈现指数关系;燃气在土壤中的扩散受土壤物性参数影响;土壤中甲烷体积分数饱和时间为模型值的1/10,低压情况下,近距离土壤中燃气饱和浓度为模型值的2倍,高压情况下,远距离土壤中燃气饱和浓度为模型值的5倍。 展开更多

关键词 埋地燃气管道 土壤 小孔泄漏 扩散特性 甲烷体积分数

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基于光纤传感技术的埋地燃气管道预警研究 被引量：7

11

作者 梁金禄 黄小玉 +3 位作者 杨军 谢廷远 陈家雄 方丽萍 《激光杂志》 北大核心 2020年第3期139-143,共5页

为保障埋地燃气管道的安全运行,提出基于光纤传感技术的埋地燃气管道预警系统。系统由光源模块、传感控制模块、信号处理模块和预警模块等结构组成,利用光纤光栅应力传感器采集可能对管道造成破坏的行为所产生的土壤振动信号,将信号时... 为保障埋地燃气管道的安全运行,提出基于光纤传感技术的埋地燃气管道预警系统。系统由光源模块、传感控制模块、信号处理模块和预警模块等结构组成,利用光纤光栅应力传感器采集可能对管道造成破坏的行为所产生的土壤振动信号,将信号时频特征、能量窗口特征和频域特征合并为振动信号特征向量,分析其在不同危害程度下的光纤预警响应规律;利用支持向量机与BP神经网络构建分类器,依照特征向量区分并确定信号安全与否,利用预警模块对非安全信号发出预警信息;结合GIS与SCADA系统等技术构建应急救援指挥决策模块,提升光纤预警系统的智能化程度。实验结果表明,该方法可准确识别不同性质的破坏行为,平均识别分类精度高达92.64%,且预警定位误差在300 m之内,预警响应时间低于300 ms,可有效实现管道危险预警。 展开更多

关键词 光纤传感技术 埋地燃气管道 预警 振动信号 分类

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植物根系对城镇燃气埋地聚乙烯管性能的影响

12

作者 范成龙 徐火力 +2 位作者 陈国培 伏喜斌 汤彬坤 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第2期95-98,共4页

在城镇燃气埋地聚乙烯管道定期检验中发现,植物根系缠绕导致管道表面出现细小密集黑丝痕迹,从外观难以判断植物根系分泌物对管道本体造成的伤害。对问题管道取样测量壁厚,对痕迹部位进行渗透检测,对管道内外表面进行红外光谱测试。结果... 在城镇燃气埋地聚乙烯管道定期检验中发现,植物根系缠绕导致管道表面出现细小密集黑丝痕迹,从外观难以判断植物根系分泌物对管道本体造成的伤害。对问题管道取样测量壁厚,对痕迹部位进行渗透检测,对管道内外表面进行红外光谱测试。结果表明:植物根系分泌物虽然影响了管道本体的颜色,但管道的壁厚、致密性以及成分等都没有变化,因此植物根系分泌物对管道的安全性影响不大,但在后续定检中还应关注根系缠绕导致的管道拉伸变形问题。 展开更多

关键词 埋地燃气管道 聚乙烯 植物根系 缠绕与影响

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交通载荷作用下埋地聚乙烯燃气管道的有限元分析 被引量：17

13

作者 李明阳 陈国华 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2009年第9期30-33,共4页

运用非线性有限元法,在ANSYS中建立埋地PE燃气管道的有限元模型,对交通载荷作用下的埋地PE管进行瞬态分析,得到管道应力及直径变形量随时间的变化关系,比较不同管顶覆土厚度下的管道力学性状。研究发现,建立的有限元模型,其计算结果能... 运用非线性有限元法,在ANSYS中建立埋地PE燃气管道的有限元模型,对交通载荷作用下的埋地PE管进行瞬态分析,得到管道应力及直径变形量随时间的变化关系,比较不同管顶覆土厚度下的管道力学性状。研究发现,建立的有限元模型,其计算结果能够较为真实地反映PE管的蠕变行为,聚乙烯的黏弹性降低了管道应力梯度,管顶覆土对交通载荷作用下埋地PE管道有减荷效果。交通载荷是引起管道形变的主要因素,适当增加管道埋深刻提高管道寿命。 展开更多

关键词 聚乙烯 埋地燃气管道 有限元分析 ANSYS软件 交通载荷

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深埋管道中泄漏孔对燃气泄漏影响的数值模拟 被引量：16

14

作者 彭伟 张俊 +1 位作者 袁宏永 付明 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期59-64,共6页

为研究泄漏孔的各种因素对深埋土体中燃气管道泄漏的具体影响,采用1个包含燃气管道的三维模型,研究单个泄漏孔的大小、位置、形状对于埋地燃气管道泄漏的影响,并建立大小相等的双泄漏孔的燃气管道,确定双泄漏孔间距对于燃气泄漏扩散的... 为研究泄漏孔的各种因素对深埋土体中燃气管道泄漏的具体影响,采用1个包含燃气管道的三维模型,研究单个泄漏孔的大小、位置、形状对于埋地燃气管道泄漏的影响,并建立大小相等的双泄漏孔的燃气管道,确定双泄漏孔间距对于燃气泄漏扩散的影响。结果表明:泄漏孔越大,燃气在土壤中的扩散速度越快,且泄漏孔的大小对深埋燃气管道泄漏的影响最大;泄漏孔位置的影响次之,顶部与侧壁的泄漏孔扩散速度相差无几,底部泄漏孔的扩散速度远低于前2者;双泄漏孔间距的影响较小,双泄漏孔的距离越小,甲烷的扩散速度越快;泄漏孔形状对于深埋燃气管道泄漏扩散的影响非常小。 展开更多

关键词 埋地燃气管道 泄漏扩散 泄漏孔 计算流体动力学(CFD)

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埋地天然气管道小微孔泄漏规律研究 被引量：27

15

作者 张鹏 程淑娟 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期52-58,共7页

为预防管道泄漏事故,提高管道运输的安全性,探讨在不同土壤属性和降水条件下,天然气管道在地下小微孔泄漏规律,分析土壤特性和燃气在土壤中的扩散特点及降水对土壤属性参数的影响。建立小孔泄漏量计算模型和三维稳态扩散数学模型,并运... 为预防管道泄漏事故,提高管道运输的安全性,探讨在不同土壤属性和降水条件下,天然气管道在地下小微孔泄漏规律,分析土壤特性和燃气在土壤中的扩散特点及降水对土壤属性参数的影响。建立小孔泄漏量计算模型和三维稳态扩散数学模型,并运用无量纲分析法求解计算方程。通过实例计算分析燃气浓度随埋深的变化情况,燃气浓度和孔径大小的关系,燃气浓度在不同土壤属性下的变化情况,以及燃气扩散到地面达到爆炸极限的时间等。结果表明:泄漏孔径、土壤含水率和土壤种类均是影响扩散规律的重要因素;降水会改变土壤属性,影响燃气在土壤中的扩散速率和范围。 展开更多

关键词 埋地燃气管道 小微孔泄漏 土壤特性 降水 扩散 燃气浓度

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覆土条件对声波法检测燃气管道泄漏的影响分析 被引量：7

16

作者 黎思杰 王文和 +2 位作者 易图云 李想 易俊 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1-7,15,共8页

为更快识别埋地燃气管道泄漏工况,进一步提升基于声波检测技术在埋地燃气管道泄漏检测方面的适用性,通过基于声波法的埋地燃气管道泄漏声波产生的特性实验和时频域分析,开展了土壤环境对燃气管道泄漏声波信号的影响研究,考察了实验条件... 为更快识别埋地燃气管道泄漏工况,进一步提升基于声波检测技术在埋地燃气管道泄漏检测方面的适用性,通过基于声波法的埋地燃气管道泄漏声波产生的特性实验和时频域分析,开展了土壤环境对燃气管道泄漏声波信号的影响研究,考察了实验条件下架空管道和埋地管道泄漏声波信号的时-频特征量。结果表明:土壤环境对管道泄漏声波信号产生了明显的影响,削弱了管道泄漏声波信号的相对声强,改变了管道泄漏声波信号的频谱特征量;管道泄漏产生的气体射流与土壤接触时,会产生以低频段为主的声源,在管道运行压力为0.2 MPa、0.4 MPa、0.6 MPa时,此低频段的主导频率则成为整个泄漏声波频率分布的主导频率。该研究结果为完善目前的声波检测技术提供了思路,并可为埋地燃气管道泄漏人工巡检提供参考,可增加定位准确性并减少开挖工作量。 展开更多

关键词 埋地燃气管道泄漏 声波信号检测 土壤环境 频谱特性

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土壤-大气中燃气泄漏扩散规律研究 被引量：12

17

作者 刘爱华 陈柯 +3 位作者 黄检 张楠 陈结云 徐文彬 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期31-37,共7页

为对燃气管道、与其并行管道的敷设及燃气泄漏事故的应急管理决策提供依据,采用环刀法和自主搭建的试验平台,获得孔隙度和土壤阻力系数等土壤扩散控制方程的关键参数;建立埋地管道燃气泄漏的物理模型,并运用计算流体动力学（CFD）三维... 为对燃气管道、与其并行管道的敷设及燃气泄漏事故的应急管理决策提供依据,采用环刀法和自主搭建的试验平台,获得孔隙度和土壤阻力系数等土壤扩散控制方程的关键参数;建立埋地管道燃气泄漏的物理模型,并运用计算流体动力学（CFD）三维模拟的方法,研究管道埋深及泄漏孔径对燃气沿土壤-大气扩散规律的影响。结果表明：随着埋深的增加,燃气在土壤中的危险区域范围先减小后增大;随着泄漏孔径的增大,危险区域范围明显增大;燃气沿土壤-大气扩散时易在街谷内形成近地面积聚。因此,敷设燃气管道时适宜的埋深可减小燃气在土壤中扩散的危险区域范围,与燃气管道存在耦合危险的并行管道最好沿街道两边分开敷设,街道空腔区是燃气泄漏事故应急管理的重点区域。 展开更多

关键词 埋地燃气管道 扩散规律 计算流体力学(CFD)模拟 埋地深度 泄漏孔径

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超声波测量管道壁厚 被引量：4

18

作者 陈娟 苏璐 侯志灵 《电子测量技术》 2005年第4期51-52,共2页

针对大口径埋地燃气管道的周期性腐蚀壁厚测量,采用超声波轮式探头,装配在管内行进车上,可以对管壁厚度进行测量,文中给出测量系统的硬件电路和软件处理程序,测量精度达到0.

关键词 超声波 燃气管道 埋地燃气管道 超声波测量 壁厚测量 轮式探头 管壁厚度 处理程序 硬件电路 测量系统

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