埋地热力管道泄漏对大地温度场影响数值仿真分析

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管道为五大运输工具之一,在运输液体、气体、浆液等方面具有独特的优势。管道运输被认为是传输能量的最为安全经济的方法。然而,象所有的工程设备一样,管道也可能发生事故。随着管道运输业的不断发展,管道的增多,管龄的增长,以及不可避免的腐蚀、磨损、缺陷等自然或人为损坏的原因,使管道泄漏事故频繁发生。引起世人关注。据不完全统计,截至1990年,我国仅输油管道在近20年时间里,共发生大小事故628次。管道投入运行的早期和后期是事故的高发期,特别是服务后期,管道事故发生的可能性随着服务期限的增加急剧增加,而我国多数管道服务都已有20多年了,到了事故高发期,必须尽快采取有效措施,最大限度地减少事故的发生。 针对上述问题,本文研究了埋地热力管道周围温度场分布情况,在此基础进一步分析了埋地热力管道泄漏情况下的周围大地温度场分布情况,并通过泄漏点周围大地温度场的变化情况来判断泄漏影响半径。 本文在计算埋地热力管道周围土壤温度场及泄漏情况的温度场的时候均采用了有限元的计算方法,采用ANSYS大型有限元工程分析软件进行数值仿真分析,计算的规律分布与实际测量温度场分布比较吻合,具有一定的精确性和可靠性,能够反映实际情况。本文虽然以沙漠中管道作为计算实例,但计算思路和方法具有通用性,可以应用于不同地区。 这项研究为将来埋地热力管道泄漏检测提供了科学根据,为进一步布置泄漏检测的光纤传感器提供布点的依据。对于埋地热力管道泄漏事故的早期发现及防止泄漏的扩散具有重要的实际意义。
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