【摘要】：截至2015年我國輸油管道總里程已達4.8萬公里,其中成品油管道穿越大量河流、湖泊等水體環(huán)境敏感區(qū)。管道一旦在此區(qū)域發(fā)生泄漏,將會對水環(huán)境造成嚴重的污染。通過預測管道泄漏后的油品在水環(huán)境中的溢油進程可以評估泄漏的影響程度,指導管道泄漏應急工作。本文通過分析油品的理化性質(zhì)和在水環(huán)境下的溢油進程,對輸油管道在水環(huán)境中發(fā)生泄漏時所造成的影響進行了定性分析�；诤恿骱吹乃w環(huán)境特征,采用理論研究和數(shù)值模擬相結合的方法,建立了兩種成品油管道水體溢油范圍定量計算方法。方法一通過對溢油行為與歸宿的相關計算模型進行系統(tǒng)研究,建立成品油管道水體環(huán)境溢油影響計算模型,運用伯努利方程估算油品泄漏量,采用Lehr擴散修正模型、簡化的Navy漂移模型、Fingas簡化性蒸發(fā)方程及準二級吸附速率方程模擬了溢油的擴散、漂移等過程,基于該模型編制成品油管道泄漏水體污染影響評價軟件。方法二建立了河流穿越成品油管道泄漏擴散數(shù)值模擬模型,應用CFD軟件對水底管道和埋地管道兩種情況的溢油擴散范圍進行定量計算,并研究了泄漏孔徑、泄漏速度、水流速度和風速變化對溢油擴散的影響。以某管道穿越段泄漏事故為案例,應用兩種模型定量計算泄漏事故溢油擴散范圍,并對比分析了兩種方法的計算結果,給出了推薦的應用場景。
【學位授予單位】：東北石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TE88
【圖文】：

慣性力和粘滯力四種因素的約束[44]。起初，重力起主要作用，當發(fā)生瞬間大量其擴散速度要比連續(xù)緩慢溢油大得多。隨著時間的推移，重力對油的影響減小界面張力的力量繼續(xù)使油擴散，溢油在水面形成中間部分比邊緣部分厚的薄膜量之間的轉(zhuǎn)換發(fā)生在泄漏發(fā)生后的最初幾個小時。此后油膜在粘度的阻力作用速度顯著降低。隨著溢油在水面上擴散形成薄膜后，進一步的擴散主要是靠水作用。3.2 漂移過程除了其自然擴散的趨勢外，水面上的浮油還會在風場和流場的作用下沿著水面浮油靠近陸地且風速低于 10 公里/小時，浮油通常以表面水流速的 100%和風3%的矢量和運動，在這種情況下，風一般不起重要作用。然而，如果風速大于 20 公里/小時，且浮油離陸地較遠，則風力對浮油的運動用。圖 1 給出了浮油在風和水流的作用下引起的運動。另一個非常小的影響因里奧利效應現(xiàn)象，即地球的旋轉(zhuǎn)將一個在北半球移動的物體稍微向右邊偏轉(zhuǎn)，球則向左邊偏轉(zhuǎn)。

圖 2-2 幾種典型油的油蒸發(fā)曲線程油進入水體后，油組分以分子狀態(tài)均勻進入水相中的過總量的 1%，相對于蒸發(fā)量，溶解量很小，因此在分析油的溶解量和溶解速率取決于溢油組分的物理性質(zhì)和周最大，其余組分在水中的溶解度都很低。溢油組分溶解過 8~12 個小時之后，溶解率呈指數(shù)關系下降。溶解于水當溶解于水體中的油組分濃度達到 0.01-0.1mg/dm2時，程膜破碎形成微小油滴進入水體的過程。分散過程通常分膜破碎成油滴的成粒階段；破碎波和浮力的凈作用使油油滴在油膜內(nèi)的再結合階段。溢油分散程度的大小受壞力等因素的制約，其中水體紊動越強，油膜越薄，油膜

—2011 年美國重大管道事故原因比例，可以看最多(占 23.5%)，其他原因、腐蝕和材料/焊接18.5%和 18.4%。對于危險液體管道和輸氣管道在 23%左右，挖掘破壞和其他原因也比例較高環(huán)境較為復雜，易出現(xiàn)材料/焊接/裝備和腐蝕件屢見不鮮。集氣管道長度則相對較短，但由高的腐蝕性，所以腐蝕失效事故最多（占 50設施工活動頻繁，挖掘破壞（占 37.8%）為配事故分為嚴重事故、重大事故和一般事故。嚴治療的管道事故。重大事故則比嚴重事故的涵財產(chǎn)損失和泄漏后果也考慮在內(nèi)，可定義為以 5 萬美元；③高揮發(fā)性液體泄漏 5 桶以上或其意外火災或爆炸。一般事故指除嚴重事故和重。

【參考文獻】

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本文編號：2779065