架空低压燃气管道裂缝泄漏量计算与实验测试.docx

1、架空低压燃气管道裂缝泄漏量计算与实验测试摘摘要：要：架空低压燃气管道裂缝产生燃气泄漏，其泄漏量用仪器难以测量。模拟管道泄漏工况，在实验室获取计算公式中的管道裂缝流量修正系数，可测算架空管道裂缝燃气泄漏量。阐述了架空低压燃气管道裂缝泄漏量的计算原理、裂缝流量修正系数测试流程、实验结果。关键词：关键词：低压燃气管道；泄漏量计算；流量修正系数；管道裂缝；裂缝模块 CalculationCalculation andand ExperimentalExperimental TestTest ofofLeakageLeakage atat CrackCrack ofof OverheadOverhead

2、 Low-pressureLow-pressure GasGasPipelineAbstractPipelineAbstract：It iS difflicult to measure thegas leakage at cracks of overhead low-pressure gaspipeline by instrumentBy simulating the workingcondition of pipeline leak，the correctioncoefficient of pipeline crack flow rate in thecalculation formula

3、obtained in the laboratory cancalculate the leakage at cracks of overhead low-pressure gas pipelineThe caleulation principle ofleakage at cracks of overhead low-pressure gaspipeline，the test process of correctioncoefficient of crack flow rate and the experimentalresults are expoundedKeywordsKeywords

4、：low-pressure gaspipeline；leakage calculation；flow rate correctioncoefficient；pipe crack；crack module 长期以来，对于超设计寿命运行的燃气管道，燃气泄漏时有发生，造成一定的经济损失。燃气泄漏量具体是多少，统计计量部门需要提供数据，以进行相关核算。这就为技术管理工作者提出一个课题，用仪器难以直接测量燃气泄漏量，只能人工测算。采用理论分析计算的方法，使计算结果接近实际值，是理论分析计算的目的。1 1计算原理计算原理架空低压燃气管道的燃气泄漏是一种能量转换过程，即管道内的燃气的压力能随着其泄漏而转变为

5、气体的动能，然后扩散弥漫于大气之中，泄漏过程遵守能量守恒定律，可由伯努利方程求解。设管道内燃气绝对压力为 p1，泄漏至大气后燃气的压力为p2(亦即大气压力)，管道外壁裂缝处燃气外泄至大气瞬时流量为 u，管道内壁裂缝断面处燃气在泄漏流动方向上初始流量为 0，燃气泄漏过程中局部阻力忽略不计，可推导得出：式中 q0燃气在管道裂缝处的理论泄漏量，m3sA管道裂缝有效截面积，m2u管道外壁裂缝处燃气外泄至大气瞬时流量，msp1管道内壁裂缝处燃气绝对压力，Pap2燃气泄漏至大气后的绝对压力(亦即大气压力)，Pap0管道内燃气在标准状态下的密度，kgm3Dp燃气在裂缝处泄漏前后的压力差(亦即在裂缝处管道内燃

6、气的表压)，Pa 显然，式(1)为理想状态，与实际状况偏离很大。燃气泄漏时，在裂缝处燃气受局部阻力、管道裂缝的厚度、裂缝断面形状、管道材质及大气环境等因素影响，泄漏燃气在泄漏处一定存在一个流量修正系数 K，以修正燃气在理想状态下的泄漏流量。流量修正后应与实际状况较为接近。燃气泄漏实际流量 qv 可修正为：式中qv燃气在管道裂缝处实际泄漏量，m3sK流量修正系数 2 2裂缝断面形状及面积的计算裂缝断面形状及面积的计算管道裂缝断面形状有以下几种：直裂缝：可近似视为矩形，可由裂缝有效长度及缝宽确定有效区域面积。洞口型裂缝：可近似视为圆形，可由裂缝平均有效直径确定有效区域面积。三角形裂缝：可由三角形面积确定有效区域面积。不规则形状裂缝：可将形状比照标准几何图形换算有效区域面积，也可将断面形状分割为几组简易图形累加计算有效区域面积。一般而言，直裂缝在管道中很常见。3 3流量修正系数流量修正系数 K K 的的测试测试流量修正系数 K 的取值，主要取决于裂缝断面形状、管材。在实验室需制作相关模型分类测试计算。建立不同裂缝形状及大小、不同板材及厚度的模块，通过对各种模块的测试分析计算，得出流量修正系数