㊀２０１８年
㊀第４期Ｐｉｐｅｌｉｎｅ㊀Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ㊀ａｎｄ㊀Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ２０１８㊀Ｎｏ．４㊀
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陈㊀开，梁海滨
pe附着力促进剂（中石油昆仑燃气有限公司燃气技术研究院，黑龙江哈尔滨㊀１５００１６）
㊀㊀摘要：文中总结了国内外燃气管道泄漏扩散研究技术进展，归纳了燃气管道泄漏扩散数值模拟软件和经典计算模型；从地面障碍物㊁燃气浓度变化㊁不同地质条件㊁危险区域半径等不同层面分析燃气扩散在土壤中的影响；通过建立不同场景的计算模型，探讨风速㊁建筑物间距㊁不稳定扩散等不同条件时燃气扩散对大气环境的影响，对实际应用和研究工作具有借鉴意义㊂ 关键词：燃气管道；泄漏；扩散；数值模拟；理论模型
中图分类号：ＴＥ８㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀文章编号：１００４－９６１４（２０１８）０４－００５３－０３
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＧａｓＰｉｐｅｌｉｎｅＬｅａｋａｇｅａｎｄＤｉｆｆｕｓｉｏｎＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
ＣＨＥＮＫａｉ，ＬＩＡＮＧＨａｉ⁃ｂｉｎ
（ＧａｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｅｔｒｏＣｈｉｎａＫｕｎｌｕｎＧａｓＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈａｒｂｉｎ１５００１６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｇａｓｐｉｐｅｌｉｎｅｌｅａｋａｇｅｄｉｆｆｕｓｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ，ａｎｄｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅａｎｄｃｌａｓｓｉｃａｌｃｏｍｐｕｔｉｎｇｍｏｄｅｌｏｆｇａｓｐｉｐｅｌｉｎｅｌｅａｋａｇｅｄｉｆｆｕｓｉｏｎ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｇａｓｄｉｆｆｕｓｉｏｎｏｎｓｏｉｌｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｆｒｏｍｔｈｅｇｒｏｕｎｄｏｂｓｔａｃｌｅｓ，ｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｇａｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｔｈｅｒａｄｉｕｓｏｆｔｈｅｄａｎｇｅｒｏｕｓｒｅｇｉｏｎ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｗｉｎｄｓｐｅｅｄ，ｂｕｉｌｄｉｎｇｓｐａｃｉｎｇ，ｕｎｓｔａｂｌｅｄｉｆｆｕｓｉｏｎａｎｄｏｔｈｅｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｎｔｈｅａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｉｔｗａｓｏｆｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｉｇｎｉｆｉｃａ
ｎｃｅｆｏｒｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇａｓｐｉｐｅｌｉｎｅ；ｌｅａｋａｇｅ；ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｍｏｄｅｌ
０㊀引言
近年来，燃气管道受老化腐蚀㊁自然灾害㊁第三方破坏等因素影响，导致天然气泄漏扩散到土壤及大气中，当燃气体积分数处于爆炸极限范围内时遇到明火，就会发生燃爆事故㊂进行燃气管道泄漏扩散相关模型和规律的研究，可有效减少因燃气泄漏扩散等引起的安全隐患和经济损失，具有非常重要的意义㊂
１㊀燃气泄漏扩散模型研究
目前，燃气泄漏扩散领域的研究产生了一系列科研成果㊂国内外专家建立了一系列的理想状态下的科研理论模型和数值模拟软件等㊂拖把头
１．１㊀泄漏扩散数值模拟软件
金属弯管通过实验和数值模拟，研究人员［１］对长输燃气管道泄漏扩散进行了研究，但难以模拟大管径管道
的泄漏扩散㊂随着计算方法的不断改进，ＣＦＤ等数值模拟技术得以发展㊂数值模拟方法具有低成本㊁快速研究和完整数据支持等特点㊂
在流体模拟领域有许多软件，如ＰＨＡＳＴ㊁ＦＬＵ⁃ＥＮＴ㊁ＦＤＭ㊁ＩＳＣ３ＶＩＥＷ㊁ＡＦＴＯＸ等㊂根据长距离输气的特点和管道泄漏中各种软件的适宜性，较合适的是ＦＬＵＥＮＴ软件㊂ＦＬＵＥＮＴ软件具有多种数学物理模型㊁离散公式和分析方法，ＦＬＵＥＮＴ广泛应用于流体流动和化学反应等领域㊂
１．２㊀经典理论计算模型
１．２．１㊀高斯模型
高斯模型［２］最初用于求解气体扩散模型，该模型用于求解扩散源的扩散，并利用统计方法计算气体扩散的浓度分布㊂该模型适用于瞬态泄漏扩散和不间断泄漏扩散，实验数据来源多元，模型简单，广泛应用于污染物扩散领域㊂但模型模拟精度较差，未考虑重力对气体扩散的影响㊂
１．２．２㊀Ｓｕｔｔｏｎ模型
Ｓｕｔｔｏｎ［３］模型将气体泄漏模型应用于解决气体扩散过程的研究，并同时满足相同的气体压力和气体之间的相对速度较低的条件㊂在计算可燃气体泄漏时，Ｓｕｔｔｏｎ模型存在较大误差，计
算条件相对严格㊂１．２．３㊀ＢＭ模型
ＢＭ模型［４］是由一系列从瞬态和反复的气体泄漏
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