【摘要】：埋地管道作為一種長(zhǎng)期、穩(wěn)定、高效的運(yùn)輸方式,廣泛地應(yīng)用于石油等能源的輸送。埋地輸油管道運(yùn)行管齡久遠(yuǎn)造成的腐蝕以及一些人為破壞,導(dǎo)致管道破損、石油泄漏,不僅造成了大量的資源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失,而且由于石油的致突變、致畸、致癌效應(yīng),其對(duì)土壤和生物造成的生態(tài)破壞是難以修復(fù)的。埋地輸油管道破裂后,其內(nèi)石油污染物泄漏流入土壤中,其流動(dòng)傳熱規(guī)律是埋地輸油管道泄漏檢測(cè)和石油污染物后期修復(fù)的基礎(chǔ),該過(guò)程屬于多孔介質(zhì)中傳熱傳質(zhì)問(wèn)題。本文通過(guò)埋地管道泄漏污染物熱力遷移實(shí)驗(yàn),探討泄漏污染物在土壤類多孔介質(zhì)中的傳熱傳質(zhì)現(xiàn)象,分析總結(jié)其遷移過(guò)程的影響因素,可為數(shù)值模擬埋地輸油管道泄漏過(guò)程提供基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),也為埋地輸油管道泄漏的光纖和紅外等方法檢測(cè)、污染物遷移控制和污染土壤的修復(fù)提供支持。為研究埋地輸油管道泄漏污染物熱力遷移規(guī)律,本文首先探討了表征污染物遷移狀態(tài)的參數(shù)及其測(cè)量方法,結(jié)合埋地輸油管道泄漏實(shí)驗(yàn)的可行性,確定溫度為污染物泄漏遷移實(shí)驗(yàn)的表征參數(shù)。設(shè)計(jì)了埋地輸油管道泄漏二維和三維實(shí)驗(yàn)裝置,測(cè)定了實(shí)驗(yàn)用多孔介質(zhì)的孔隙率和污染物的粘度。埋地輸油管道泄漏二維實(shí)驗(yàn)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)可視化實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置由六部分組成:污染物擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)箱、溫度采集傳輸記錄系統(tǒng)、污染物加熱和泄漏系統(tǒng)以及圖像采集裝置。該實(shí)驗(yàn)裝置可記錄流體在多孔介質(zhì)中的遷移鋒面,并可實(shí)現(xiàn)多種孔隙率、溫度和流體的擴(kuò)散遷移實(shí)驗(yàn)。埋地管道泄漏污染物熱力遷移三維實(shí)驗(yàn)裝置分為流體儲(chǔ)存加熱系統(tǒng)、流動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)、仿真泄漏實(shí)驗(yàn)箱體、室外冷源通風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)等五部分。該實(shí)驗(yàn)裝置通過(guò)室外冷源通風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)仿真泄漏實(shí)驗(yàn)箱體內(nèi)低溫環(huán)境,通過(guò)加熱系統(tǒng)對(duì)泄漏污染物加熱,通過(guò)流動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)將流體泄漏至仿真泄漏實(shí)驗(yàn)箱體內(nèi)。埋地管道泄漏污染物熱力遷移三維實(shí)驗(yàn)裝置可以實(shí)現(xiàn)大地凍土、變流量、變溫度的模擬實(shí)驗(yàn)。利用搭建的二維實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)行了多孔隙率下的污染物擴(kuò)散遷移實(shí)驗(yàn),比較了孔隙率、溫度和流體種類對(duì)其擴(kuò)散的影響,分析了污染物熱力遷移的規(guī)律。利用三維實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行有壓埋地管道污染物擴(kuò)散泄漏實(shí)驗(yàn),分析了流體種類、流速、流體溫度、以及多孔介質(zhì)條件對(duì)泄漏污染物遷移的影響。通過(guò)本文研究,初步建立了埋地輸油管道泄漏污染物熱力遷移的實(shí)驗(yàn)裝置,獲得了凍土條件下泄漏污染物遷移過(guò)程的基本規(guī)律,為進(jìn)一步研究埋地輸油管道泄漏污染物熱力遷移奠定了基礎(chǔ),為相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的工程設(shè)計(jì)及分析提供了參考。
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TE832

【參考文獻(xiàn)】

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1 潘峰;陳麗華;付素靜;梁俊寧;馬金珠;;石油類污染物在隴東黃土塬區(qū)土壤中遷移的模擬試驗(yàn)研究[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2012年02期

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本文編號(hào)：2543559