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基于门控注意网络模型的天然气管道泄漏检测新方法 被引量：2
1
作者 董宏丽 孙桐 +2 位作者 王闯 杨帆 商柔 《天然气工业》 北大核心 2025年第1期25-36,共12页
准确的泄漏检测对维护天然气管道运行安全至关重要。近年来,深度学习已成为天然气管道泄漏检测的常用方法,但由于天然气管道数据具有复杂的时间动态特性,进而导致大多数深度学习方法在识别泄漏类型方面难以取得优异的性能。此外,检测模... 准确的泄漏检测对维护天然气管道运行安全至关重要。近年来,深度学习已成为天然气管道泄漏检测的常用方法,但由于天然气管道数据具有复杂的时间动态特性,进而导致大多数深度学习方法在识别泄漏类型方面难以取得优异的性能。此外,检测模型的初始超参数选择通常是随机的,这也可能会导致识别性能不稳定。为了提升天然气管道泄漏检测的准确性,提出一种基于麻雀搜索算法的门控注意网络模型(Sparrow Search Algorithm-based Gate Attention Network, SGAN)。首先,为了提取有效且具有鲁棒性的数据特征,采用带交叉熵函数的麻雀搜索算法对门控循环单元的初始超参数进行全局搜索;然后,设计了一种异常注意力机制,通过对数据特征进行加权来放大正常和泄漏数据之间的区分差异;最后,将所提算法应用于天然气管道的泄漏检测。研究结果表明:(1) SGAN模型能够实现模型超参数的自适应优化,并加快了模型的收敛速度,使模型性能更加稳定;(2) SGAN模型通过对正常与泄漏特征进行加权处理,显著提升了数据特征的区分效果;(3) SGAN模型的学习表示能力和泛化能力得到了明显加强,以此提高了对数据的分类性能;(4) SGAN模型能够显著提高天然气管道泄漏检测的准确率和召回率,可减少误报率和漏报率,并且其性能明显优于常规分类算法。结论认为,SGAN模型通过自适应优化和异常注意力机制结合,能精准识别泄漏特征,并快速响应天然气管道中的泄漏情况,有效提升了检测的准确性和可靠性,显著降低了安全事故风险,为天然气管道泄漏检测提供了一种高效、智能的解决新方案。 展开更多
关键词 天然气管道 泄漏检测 麻雀搜索算法 门控循环单元 异常注意力机制 自适应优化 智能
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基于压力预测的天然气管道调峰多目标优化方法
2
作者 范霖 玉德俊 +3 位作者 苏怀 杨超 宁喜风 张劲军 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第23期9793-9799,共7页
为满足高峰时段用气需求和保障管道系统供气可靠,降低下游用户缺气风险,提出了一种基于深度学习的天然气管道调峰优化方法。首先,构建了基于深度学习的管道压力预测模型,旨在捕捉系统边界瞬态变化对节点压力影响;然后,建立了管道系统运... 为满足高峰时段用气需求和保障管道系统供气可靠,降低下游用户缺气风险,提出了一种基于深度学习的天然气管道调峰优化方法。首先,构建了基于深度学习的管道压力预测模型,旨在捕捉系统边界瞬态变化对节点压力影响;然后,建立了管道系统运行成本最小和管道储气量最大的多目标优化模型,可动态调整储气库采气与压缩机运行方案;最后,以长三角区域天然气管网为例进行方法验证。结果表明:与未优化运行方案相比,所提出的调峰优化方法,可提高天然气管道系统供气可靠度,同时降低管道系统运行成本:优化后管道平均存气量提高至3362.8万m^(3),节约运行成本10.6万元。该成果可为天然气管道系统调峰优化提供新的方法借鉴。 展开更多
关键词 天然气管道 调峰 深度学习 多目标优化
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掺氢天然气管道氢致损伤及检测技术研究现状
3
作者 刘志坦 吴溢凡 +4 位作者 李玉刚 王纯 曹炼博 成先明 杨可 《材料导报》 北大核心 2025年第10期189-196,共8页
在当前全球能源转型和碳减排目标的背景下,掺氢天然气输送技术的开发和应用受到了广泛关注。这种技术通过将氢气与天然气混合使用现有的天然气管道基础设施进行输送,不仅有助于提高能源效率,还能促进清洁能源的使用。然而,氢气的引入也... 在当前全球能源转型和碳减排目标的背景下,掺氢天然气输送技术的开发和应用受到了广泛关注。这种技术通过将氢气与天然气混合使用现有的天然气管道基础设施进行输送,不仅有助于提高能源效率,还能促进清洁能源的使用。然而,氢气的引入也给天然气输送系统带来了新的挑战,本文探讨了氢致损伤的主要机理,综述了影响掺氢天然气管道氢致损伤的因素。此外,对当前用于探测和评估掺氢天然气管道损伤的技术进行阐述,通过比较和分析这些检测技术的优势和局限,指出未来研究的方向,包括提高检测技术的灵敏度和准确性,以及开发新的检测方法以应对掺氢天然气输送过程中的特殊挑战。本文旨在为掺氢天然气输送系统的安全运行提供科学依据和技术支持,对于推动氢能及天然气的安全、高效输送具有重要意义。 展开更多
关键词 氢致损伤 天然气管道 缺陷检测
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基于贝叶斯网络的天然气管道外腐蚀维修决策
4
作者 崔凯燕 王晓霖 +3 位作者 何小宁 闫茂成 朱少晨 李云涛 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第6期65-74,共10页
基于贝叶斯网络对天然气管道进行了外腐蚀风险评价,针对管道运行场景、失效状态制定维修策略。首先,针对管道外腐蚀进行危险源辨识,并根据辨识结果建立外腐蚀风险评价模型;其次,总结现有管道的外腐蚀维修方式和相应成本,结合维修方式和... 基于贝叶斯网络对天然气管道进行了外腐蚀风险评价,针对管道运行场景、失效状态制定维修策略。首先,针对管道外腐蚀进行危险源辨识,并根据辨识结果建立外腐蚀风险评价模型;其次,总结现有管道的外腐蚀维修方式和相应成本,结合维修方式和风险评价模型建立维修决策模型,综合维修成本和外腐蚀损失建立最优化函数进行辅助维修决策,实现对管道外腐蚀情景下维修方式的合理选择。 展开更多
关键词 天然气管道 外腐蚀 贝叶斯网络 维修决策 最优化
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掺氢天然气管道输运系统运行特性建模
5
作者 冯长有 张明扬 +2 位作者 张宁 刘林 袁铁江 《高电压技术》 北大核心 2025年第7期3529-3538,共10页
针对氢气掺入天然气管道后系统的管道压力、气体渗透、性能衰减等特性发生变化,导致掺氢天然气管道输运系统的经济运行特性用传统方法难以刻画的问题,通过分析掺氢比、输送压力、环境温度、运输距离以及管道参数等因素对系统运行特性的... 针对氢气掺入天然气管道后系统的管道压力、气体渗透、性能衰减等特性发生变化,导致掺氢天然气管道输运系统的经济运行特性用传统方法难以刻画的问题,通过分析掺氢比、输送压力、环境温度、运输距离以及管道参数等因素对系统运行特性的影响,建立了掺氢天然气管道输运系统运行特性模型。首先,结合天然气在不同掺氢比下物理性质的变化规律,从压力损耗、管道渗透和性能衰减3个方面建立了系统运行特性模型;然后,研究不同边界条件下压气站功率、渗透流量和管道寿命随掺氢比的变化关系建立系统的运行成本模型;最后,得到不同掺氢比下天然气管道向单位距离输送单位氢气所需要的成本,并结合西气东输一线工程部分天然气管道数据,计算得到不同管道流量以及不同掺氢比下掺氢天然气管道输运系统运行成本变化规律,验证模型的有效性,对未来掺氢天然气管道输运系统规划具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 掺氢天然气 天然气管道输运系统 运行特性 能量损耗 成本模型
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天然气管道清管产物分析及防护处理措施研究
6
作者 许钊 张国强 +2 位作者 王建冲 李晖 刘伟 《应用化工》 北大核心 2025年第5期1351-1354,共4页
针对天然气管道清管过程中产生各种产物进行了三维扫描电镜、能谱分析,对输送介质成分进行组分分析。结果表明,此区域管道腐蚀原因主要是CO_(2)和H_(2)S协同腐蚀,同时介质流速、温度和压力对腐蚀均有加剧作用。通过室内实验室模拟,分析... 针对天然气管道清管过程中产生各种产物进行了三维扫描电镜、能谱分析,对输送介质成分进行组分分析。结果表明,此区域管道腐蚀原因主要是CO_(2)和H_(2)S协同腐蚀,同时介质流速、温度和压力对腐蚀均有加剧作用。通过室内实验室模拟,分析了7种涂层腐蚀防护处理效果,选择粉末环氧树脂或玻璃钢作为涂层防护措施,腐蚀速率降至0.076 mm/a以下,同时强化对天然气进行脱水脱硫处理,为类似工程提供了有益参考。 展开更多
关键词 天然气管道 清管产物 涂层防护 管道腐蚀
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山区高压埋地天然气管道泄漏扩散的三维模型及危害边界
7
作者 陈利琼 赵奎 +3 位作者 许铎 张开 马国光 詹文文 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第1期165-175,共11页
随着中国山区输气管道规模的不断增加,天然气泄漏导致的环境破坏和人员伤亡等事故日益频繁。为了研究高压埋地天然气管道泄漏后在山区环境中的扩散行为及垂向危害距离,基于计算流体力学建立了管道-土体-空气的三维模型,分别研究了不同... 随着中国山区输气管道规模的不断增加,天然气泄漏导致的环境破坏和人员伤亡等事故日益频繁。为了研究高压埋地天然气管道泄漏后在山区环境中的扩散行为及垂向危害距离,基于计算流体力学建立了管道-土体-空气的三维模型,分别研究了不同泄漏方向、泄漏孔形状、土壤类型、土壤埋深、障碍物类型对天然气管道泄漏扩散及危害距离的影响。结果表明:随着泄漏方向与浮力方向夹角的变大,气体泄漏后扩散到地面的速率及垂向危害距离相应变小;三角形和正方形的泄漏孔扩散和危害范围均大于圆形;泄漏气体在土壤中的扩散速度随着土壤颗粒度和孔隙度的增加而不断增加;不同的土壤埋深将影响泄漏气体到达地面的时间,同一时间的垂向危害距离随土壤埋深的增大而缩小;障碍物将改变泄漏气体的扩散路径并加快垂向危害距离的增长,而暗沟将使天然气在沟内积聚形成高浓度区。 展开更多
关键词 山区天然气管道 埋地管道泄漏 扩散规律 危害范围 运输安全
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水平定向钻载荷下天然气管道失效智能预测研究
8
作者 何婷 杨松 +3 位作者 张开 陈利琼 黄坤 陈星宇 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第4期1370-1379,共10页
为研究水平定向钻载荷下埋地天然气管道的失效条件,结合水平定向钻施工特点和天然气管道实际情况,建立了钻头-土体-管道有限元模型,得到包括影响水平定向钻载荷作用的六个关键特征变量的失效数据集。基于该数据集,建立智能失效预测模型... 为研究水平定向钻载荷下埋地天然气管道的失效条件,结合水平定向钻施工特点和天然气管道实际情况,建立了钻头-土体-管道有限元模型,得到包括影响水平定向钻载荷作用的六个关键特征变量的失效数据集。基于该数据集,建立智能失效预测模型,通过树结构Parzen估计器(Tree-structured Parzen Estimator,TPE)优化极端梯度提升(Extreme Gradient Boosting,XGBoost)模型性能。结果表明,与支持向量积、随机森林、贝叶斯回归等算法相比,XGBoost-TPE算法性能最好,平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)为7.8127 MPa,均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)为11.3256 MPa,决定系数(R2)为0.9891。研究可为天然气管道交叉工程及周边工程水平定向钻施工风险定量评价及安全管理提供理论支撑。 展开更多
关键词 安全工程 天然气管道 水平定向钻载荷 有限元模拟 极端梯度提升 树结构Parzen估计器优化
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未投产天然气管道在微生物环境中的腐蚀规律
9
作者 刘志鹏 岳媛 +2 位作者 周巍 温宁华 侯向峰 《腐蚀与防护》 北大核心 2025年第4期108-114,共7页
未投产天然气管道密闭缺氧且有积液的内部环境有利于微生物的生长繁殖,从而引发微生物腐蚀。采用静态挂片浸泡试验、电化学测试等研究了X70钢管道在不同封存工艺且含微生物环境中的腐蚀规律。结果表明:在模拟试压水环境中,X70钢的均匀... 未投产天然气管道密闭缺氧且有积液的内部环境有利于微生物的生长繁殖,从而引发微生物腐蚀。采用静态挂片浸泡试验、电化学测试等研究了X70钢管道在不同封存工艺且含微生物环境中的腐蚀规律。结果表明:在模拟试压水环境中,X70钢的均匀腐蚀速率随氧含量、细菌含量和SO_(4)^(2-)含量的增大而增大,氧含量增大到一定程度会抑制SRB的生长;所有含菌体系中的挂片腐蚀产物均含有FeS;试样在模拟试压水中的腐蚀电流密度随溶液中氧含量、细菌含量和SO_(4)^(2-)含量的增大而增大,与腐蚀速率变化趋势一致。X70钢腐蚀影响因素权重的降序为硫酸盐含量、氧含量、SRB含量。 展开更多
关键词 未投产天然气管道 SRB O_(2) SO_(4)^(2-) 腐蚀规律
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基于贝叶斯单源域领域泛化算法的天然气管道故障智能诊断 被引量：3
10
作者 董宏丽 商柔 +3 位作者 汪涵博 王闯 陈双庆 管闯 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期27-37,共11页
基于深度学习算法的故障智能诊断模型已被广泛应用于天然气管道运输安全领域,然而管道通常处于准稳态,使得训练集中的故障样本量受限。为此,针对天然气管道故障诊断中因训练集故障样本量有限,导致难以准确诊断的问题,提出了一种基于贝... 基于深度学习算法的故障智能诊断模型已被广泛应用于天然气管道运输安全领域,然而管道通常处于准稳态,使得训练集中的故障样本量受限。为此,针对天然气管道故障诊断中因训练集故障样本量有限,导致难以准确诊断的问题,提出了一种基于贝叶斯单源域领域泛化(BSDG)算法,部署了一种攻击防御策略,通过在攻击阶段明确伪目标域增强路径,并在防御阶段引导模型参数的后验分布向伪域样本得分更高的方向调整,增强模型在面对不同域扰动时的适应性和鲁棒性。研究结果表明:(1)基于贝叶斯网络建立的非定向攻击模型确保伪域样本既保留了与源域的相关性,又引入了足够的域差异来模拟潜在的目标域,由此提升了多源域和单源域设置下的领域泛化诊断准确率;(2)测试结果显示,BSDG算法在多源域泛化任务及两项单源域泛化任务中,相较于性能最优的对比算法,其准确率分别提高了9.79%、5.09%和27.98%;(3)裕度差异损失通过在学习决策边界的过程中引入不确定性,令分类器可以灵活且有效应对频繁的分布变化,显著性测试结果表明BSDG算法在多数场景下显著优于先进对比算法;(4)贝叶斯神经网络通过在权重上引入不确定性,有效提升了BSDG算法的泛化稳定性。结论认为,BSDG算法通过使用基于贝叶斯推理的攻击防御策略,有效扩展了源域模型的决策边界,解决了实际场景数据匮乏导致的深度神经网络泛化能力差的问题,为样本受限情形下的天然气管道故障诊断模型设计提供了理论支撑。 展开更多
关键词 天然气管道 故障智能诊断 迁移学习 贝叶斯神经网络 小样本问题 泛化能力
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天然气管道可靠性增长预测方法研究 被引量：3
11
作者 张鹏 宋文琦 +2 位作者 肖博文 刘为 赵明 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期114-120,共7页
为减少天然气管道投产前的设计和制造缺陷,提高使用寿命、运行可靠性和安全性、减少后期维修费用,通过统计模型结合试验数据实现对天然气管道可靠性增长水平的预测,提出天然气管道可靠性增长预测方法;分析常用可靠性增长模型并结合天然... 为减少天然气管道投产前的设计和制造缺陷,提高使用寿命、运行可靠性和安全性、减少后期维修费用,通过统计模型结合试验数据实现对天然气管道可靠性增长水平的预测,提出天然气管道可靠性增长预测方法;分析常用可靠性增长模型并结合天然气管道可维修、小子样的特点,将Duane模型与AMSAA模型应用于天然气管道,结合点估计、趋势检验、拟合优度检验、区间估计和标准差,得出天然气管道可靠性增长模型,预测可靠性增长并进行实例验证。研究结果表明:Duane模型与AMSAA模型作为天然气管道可靠性增长试验具有可行性;其中AMSAA模型更具优势,得出天然气管道的瞬时无故障工作时间(MTBF)估计值可达到试验目标值,并预测MTBF达到2000 h时所需要的试验时间为317954611.3 h,未来第51次故障预测区间为[848.4609,939.6226],误差为1.25%,方法具有良好的适用性,可有效预测天然气管道可靠性增长。研究结果可为天然气管道设计改进提供指导。 展开更多
关键词 天然气管道 可靠性增长 DUANE模型 AMSAA模型 MTBF
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含H_(2)S天然气管道内腐蚀直接评价方法的改进 被引量：1
12
作者 李欣 王松 《腐蚀与防护》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期77-83,共7页
为了确定H_(2)S对天然气管道内腐蚀的影响,对NACE SP0110-2010标准提出的天然气管道内腐蚀直接评价方法(包括预评价、间接评价、直接评价、后评价四个环节)进行改进,即在该方法的间接评价环节引入了CO_(2)-H_(2)S腐蚀速率预测模型和积... 为了确定H_(2)S对天然气管道内腐蚀的影响,对NACE SP0110-2010标准提出的天然气管道内腐蚀直接评价方法(包括预评价、间接评价、直接评价、后评价四个环节)进行改进,即在该方法的间接评价环节引入了CO_(2)-H_(2)S腐蚀速率预测模型和积水概率参数,提高了推荐开挖点管道腐蚀程度的准确性。并以某含H_(2)S天然气管道为例,对改进后的评价方法进行了演示。结果表明:根据间接评价(多相流腐蚀模拟计算),极严重腐蚀出现在管道前500 m处,23%管段的积水概率为1;根据直接评价(现场开挖),5个开挖点处管道均属于极严重腐蚀,最大腐蚀速率为0.337 mm/a,与间接评价的预测结果一致;根据后评价确定了管道再评估时间间隔为1 a。改进后评价方法对预测多相流含H2S天然气管道内腐蚀高危点具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 天然气管道 H_(2)S 内腐蚀直接评价 改进
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基于时序InSAR技术的中贵天然气管道天水市段沿线滑坡隐患识别与形变分析 被引量：6
13
作者 方迎潮 王小松 +5 位作者 蒋毅 顿佳伟 冯文凯 刘威 丁治文 张洋铭 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第4期1357-1369,共13页
中贵天然气管道天水市段沿线地处黄土高原,地貌类型多样、构造活跃、复杂地质条件下发育多种具有隐蔽性和潜伏性的地质灾害,其中滑坡灾害对中贵天然气管道的安全危害极大,因此,对中贵天然气管道天水段沿线滑坡隐患进行有效识别与分析具... 中贵天然气管道天水市段沿线地处黄土高原,地貌类型多样、构造活跃、复杂地质条件下发育多种具有隐蔽性和潜伏性的地质灾害,其中滑坡灾害对中贵天然气管道的安全危害极大,因此,对中贵天然气管道天水段沿线滑坡隐患进行有效识别与分析具有重要意义。采用Sentinel-1A升降轨卫星数据,基于时序合成孔径雷达干涉测量(synthetic aperture radar interferometry,InSAR)对中贵天然气天水段沿线滑坡隐患进行了解译识别、现场复核、发育特征与典型滑坡形变分析。研究区共识别17处滑坡隐患点,现场复核最终确定13处,其余4处为人类工程活动区,其中常沟村和磨峪沟村滑坡形变受降雨影响。统计发现研究区管道沿线滑坡多发生在坡度40°~50°,高差400~600 m,东北坡向和距管道100~150 m范围内,且岩土体强度较低,地层以第四系全新统冲洪积层(Q_(4)^(a1+p1))为主。结果表明:联合升降轨的时序InSAR技术可以有效识别管道沿线滑坡隐患,为油气管线的安全运营及今后油气管道选线提供重要的科学依据和参考。 展开更多
关键词 中贵天然气管道天水市段 时序合成孔径雷达干涉测量(InSAR) 滑坡隐患识别 发育特征
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掺氢环境下含腐蚀缺陷X52天然气管道的结构强度失效机理研究 被引量：1
14
作者 曹宇 陈鹏 +2 位作者 杨建功 王德强 白勇 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期186-192,共7页
[目的]旨在探究掺氢环境下含腐蚀缺陷管道的结构强度劣化规律。[方法]基于试验数据分析X52钢在不同掺氢比例下的承载性能,采用非线性有限元方法研究X52掺氢天然气管道在不同腐蚀缺陷下的结构强度失效机理。[结果]研究结果表明:掺氢比例... [目的]旨在探究掺氢环境下含腐蚀缺陷管道的结构强度劣化规律。[方法]基于试验数据分析X52钢在不同掺氢比例下的承载性能,采用非线性有限元方法研究X52掺氢天然气管道在不同腐蚀缺陷下的结构强度失效机理。[结果]研究结果表明:掺氢比例增大到50.0%时,管道在组合载荷下达到失效的位移最小为2.58 mm,结构韧性劣化程度较大;掺氢比例为25.0%时,缺陷深度越大,结构失效程度越严重,通过对正方形和圆形缺陷的对比,发现正方形缺陷的最大应力高于圆形缺陷。[结论]基于材料性能构建的含缺陷管道模型能够实现对不同掺氢环境下天然气管道服役状态结构承载力劣化程度的评估,所做研究可为新能源管道设计及健康监测提供工程化建议。 展开更多
关键词 氢能 掺氢天然气管道 腐蚀缺陷 非线性有限元方法 劣化程度
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基于复杂网络的天然气管道网络风险传播研究 被引量：2
15
作者 戴剑勇 甘美艳 +2 位作者 张美荣 毛佳志 刘朝 《复杂系统与复杂性科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期69-76,共8页
为改善管道安全监控与维护,探究天然气管道网络最优风险传播路径。首先,基于复杂网络理论构建网络拓扑结构,利用应用熵权—TOPSIS法对网络节点重要性排序。其次,构建天然气管道网络风险传播模型,定义网络节点失效率和脆弱度,得到蓄意破... 为改善管道安全监控与维护,探究天然气管道网络最优风险传播路径。首先,基于复杂网络理论构建网络拓扑结构,利用应用熵权—TOPSIS法对网络节点重要性排序。其次,构建天然气管道网络风险传播模型,定义网络节点失效率和脆弱度,得到蓄意破坏与随机破坏策略下节点的风险传播度和风险最优传播路径。最后,以上海市天然气管道网络为例进行实证分析,结果表明,级联风险情况下的蓄意破坏传播风险度总和大于随机破坏,为管道拓扑优化与维护提供依据。 展开更多
关键词 复杂网络 天然气管道网络 风险传播路径 蓄意破坏 随机破坏
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高含硫天然气管道泄漏H_(2)S扩散规律研究 被引量：1
16
作者 苏诗漫 王浩丞 +1 位作者 史春艳 刘名名 《成都理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期130-136,共7页
在高含硫天然气管道中,泄漏事故的风险较高,一旦事故发生,将对周围建筑和居民安全构成严重威胁。本研究聚焦于含5%硫化氢(H_(2)S)的天然气管道,利用计算流体力学方法对水平泄漏扩散进行了数值模拟。特别研究了风速对泄漏口上游建筑各楼... 在高含硫天然气管道中,泄漏事故的风险较高,一旦事故发生,将对周围建筑和居民安全构成严重威胁。本研究聚焦于含5%硫化氢(H_(2)S)的天然气管道,利用计算流体力学方法对水平泄漏扩散进行了数值模拟。特别研究了风速对泄漏口上游建筑各楼层硫化氢体积分数的影响。主要发现包括:(1)通过在仿真的房屋模型中各楼层设置监测点,观察到随着楼层增高,H_(2)S气团扩散至房间的时间显著缩短。(2)随着风速的变化,位于高层(第11层至第24层)的房间内H_(2)S气团扩散时间随风速的增加而减少。而对于低层(第1层至第10层)的房间,在风速低于9 m/s时,H_(2)S气团扩散时间随风速增加而延长;但当风速超过9 m/s时,扩散时间随风速增加而缩短。这些结果为高含硫天然气管道泄漏事故的应急响应和安全管理提供了重要参考。 展开更多
关键词 天然气管道 数值模拟 泄漏扩散 硫化氢
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次高压天然气管道喷射火形态及热辐射试验研究 被引量：1
17
作者 蒋毅 李又绿 +1 位作者 王彬彬 刘宇婷 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2024年第4期445-450,456,共7页
若天然气管道泄漏,与外部火源接触可能导致形成喷射火,对附近的工作人员和设备带来巨大风险。因此,深入研究天然气管道中喷射火焰的燃烧行为显得尤为关键。选取尺寸分别为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mm的6种孔径,压力分别为0.5、0.8... 若天然气管道泄漏,与外部火源接触可能导致形成喷射火,对附近的工作人员和设备带来巨大风险。因此,深入研究天然气管道中喷射火焰的燃烧行为显得尤为关键。选取尺寸分别为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mm的6种孔径,压力分别为0.5、0.8、1.0、1.2、1.5 MPa,进行不同工况下的天然气管道喷射火试验。结果表明:当天然气燃烧达到稳定时,随着喷射压力和喷嘴口径的增大,火焰高度和热辐射逐渐升高;在孔径为3.0 mm时,火焰最长达到4.32 m,泄漏孔水平位置1.0 m处热辐射最大达到552 W/m^(2);当孔径在1.5 mm、压力为1.2 MPa时,火焰开始出现抬升现象,随着压力和孔径的增大,抬升现象更加明显。当泄漏孔径在3.0 mm、压力为1.5 MPa时,最大抬升到0.4 m。试验结果为处置天然气管道泄漏喷射火提供了数据依据。 展开更多
关键词 天然气管道 喷射火 火焰形态 热辐射
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隧道内埋地掺氢天然气管道泄漏扩散研究 被引量：1
18
作者 袁巧玲 周诗岽 +1 位作者 吴文景 吕孝飞 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2024年第9期123-132,共10页
氢能作为一种理想的清洁能源备受青睐,将氢气掺入到天然气管道中是实现氢能大规模输送的有效途径。在输送过程中,管道一旦发生泄漏便会严重影响管道的安全运行,目前隧道内埋地掺氢天然气管道的泄漏扩散规律尚不明确。建立了隧道内埋地... 氢能作为一种理想的清洁能源备受青睐,将氢气掺入到天然气管道中是实现氢能大规模输送的有效途径。在输送过程中,管道一旦发生泄漏便会严重影响管道的安全运行,目前隧道内埋地掺氢天然气管道的泄漏扩散规律尚不明确。建立了隧道内埋地掺氢天然气管道泄漏扩散数值模型,探究了掺氢比(体积分数)、泄漏孔径和来流风速对混合气体泄漏扩散特性的影响。结果表明,掺氢天然气泄漏后在隧道顶部大量积聚,呈现出中心区域浓度高、边缘区域浓度低的现象。随着掺氢比增大,混合气体爆炸下限降低,相同时间内的泄漏量增多。因隧道空间密闭,混合气体在短时间内不能充分扩散,因此掺氢比越大,爆炸危险区域越大,达到爆炸极限的时间越短。当掺氢比由5%增加到20%时,爆炸危险区域增加了3.18%,混合气体达到爆炸极限的时间缩短了3.7%。泄漏孔径越大,混合气体泄漏量越大,爆炸危险区域越大,混合气体达到爆炸极限的时间越短。当泄漏孔径由20 mm增大至100 mm时,沿隧道径向的爆炸危险区域由距地面1.49 m减小至0.30 m,轴向爆炸危险区域由13.4 m增大至91.9 m,达到爆炸极限的时间由95.2 s缩短至11.3 s。来流风速的平流输送作用促进了混合气体沿隧道轴向的扩散,缩小了隧道顶部的高浓度区域,爆炸危险区域显著缩小。当来流风速由0.5 m/s增大至2.0 m/s时,爆炸危险区域缩小了81.7%。因此,隧道内气体发生泄漏时应及时通风,避免燃烧爆炸等事故的发生。该研究结果可为隧道内埋地掺氢天然气管道的安全运行提供理论依据。 展开更多
关键词 数值模拟 埋地掺氢天然气管道 泄漏扩散 掺氢比 爆炸极限
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天然气管道掺氢输送相容性研究现状 被引量：7
19
作者 赵茜 邢云颖 +2 位作者 王修云 杨芝乐 张雷 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期128-134,共7页
氢能作为一种零碳排的清洁能源,是推动中国能源转型的重要力量。其中,管道输送既可以充分解决弃电消纳难题,促进低碳经济发展,还是氢能源长距离运输的最为经济的输送方式。目前国内的掺氢管道工程经验相对较少,且多为低压低钢级管道,在... 氢能作为一种零碳排的清洁能源,是推动中国能源转型的重要力量。其中,管道输送既可以充分解决弃电消纳难题,促进低碳经济发展,还是氢能源长距离运输的最为经济的输送方式。目前国内的掺氢管道工程经验相对较少,且多为低压低钢级管道,在掺氢输送管道管材的设计和评价方面还没有形成统一的认识。本文系统总结了国内外关于天然气管道掺氢输送的研究进展,阐述了掺氢输送的可行性和面临的主要挑战,重点梳理了标准中提到的管材拉伸性能、断裂韧性、疲劳性能等几项关键性能指标,并根据掺氢管道的性能测试结果,讨论分析了掺氢对天然气管道相容性的影响,为天然气管道掺氢的发展研究提供参考。 展开更多
关键词 气相氢环境 天然气管道管材 氢压 氢脆敏感性 相容性研究
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埋地天然气管道泄漏振动信号传播特性研究 被引量：2
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作者 李俊 张家瑞 +3 位作者 范斌斌 马天 王振 翟小伟 《石油机械》 北大核心 2024年第1期138-144,共7页
埋地天然气管道泄漏引起的气流会推动周边土壤产生振动。通过测量加速度可对振动信号在土壤中的衰减进行测量,从而判断有无泄漏。通过模拟埋地管道气体泄漏,使用加速度传感器测量泄漏孔径2、4、6 mm,泄漏压力1.5、2.5、3.5 MPa工况下的... 埋地天然气管道泄漏引起的气流会推动周边土壤产生振动。通过测量加速度可对振动信号在土壤中的衰减进行测量,从而判断有无泄漏。通过模拟埋地管道气体泄漏,使用加速度传感器测量泄漏孔径2、4、6 mm,泄漏压力1.5、2.5、3.5 MPa工况下的加速度信号,分析了不同泄漏压力条件下的加速度信号在不同土壤介质的传播特性。结合ABAQUS软件对不同土壤介质的加速度衰减规律进行了仿真。研究结果表明,峰值加速度信号在土壤中呈指数衰减特性,试验结果与仿真结果符合较好。研究结果可指导埋地天然气管道泄漏监测传感器的选型敷设和天然气管道的施工,防止事故的发生。 展开更多
关键词 天然气管道 泄漏监测 加速度 振动特性
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