為了探究高含硫天然氣在復雜山地條件下的擴散規(guī)律、分布特征和外部安全防護距離,建立了泄漏源周邊半徑3 km范圍的山區(qū)地形模型,分別測試了8個典型風向、3個來流風速共24種工況下的氣體濃度,采用基于風險的方法研究了各類防護目標的安全防護距離。研究結果表明:①高含硫天然氣的擴散過程可歸納為"順坡擴散"和"切坡擴散"兩種模式,風速、風向、地形及其相互作用是影響擴散過程和危害范圍的重要因素,擴散過程表現(xiàn)出非均勻、非定常特征,并且分布各異;②復雜地形影響下的危險區(qū)域會沿多個方向擴展,并且形狀很不規(guī)則,Ⅲ～Ⅱ級危險區(qū)域的最大影響距離是東北方向1 500 m,Ⅰ級危險區(qū)域的最大影響距離是東北方向1 200 m;③與平坦地形顯著不同的是,復雜地形下的風向對擴散危害范圍有顯著影響,風速為1 m/s、2 m/s和4 m/s時,W風向最大濃度分別是N風向最大濃度的18.2倍、26.8倍和22.9倍;④在地形和風向共同作用下,不同防護目標在不同方向的安全防護距離為60.5～727.8 m,同一類防護目標在不同方向的安全距離相差約2倍。結論認為,采用風洞實驗與定量風險評估相結合的方法,可以全面、有效地研究高含硫天... 

【文章來源】：天然氣工業(yè). 2020,40(11)北大核心EICSCD

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風洞實驗室外觀照片

濃度測量使用Eranntex MS 600光離子氣體檢測儀，儀器量程0～2 000 cm3/m3（體積濃度），精度1cm3/m3。使用時，將光離子氣體監(jiān)測儀固定在坐標架上，信號經20 m USB延長線連接到計算機，編寫專用串口通訊程序，應答式獲得濃度數據（圖2）。由于本次實驗模擬的區(qū)域地形復雜，高差較大，不便于坐標架的自動移動。因此通過人工監(jiān)視、手動控制坐標架的方式進行濃度采樣。采樣時，將光離子氣體監(jiān)測系統(tǒng)的采樣頭通過坐標架移動到布點位置，監(jiān)測儀自動利用內置氣泵抽取樣品并分析。采樣程序會自動記錄相應測點的濃度。采用佳能XA50數碼攝錄像機放大圖像并實時跟蹤，監(jiān)測儀數據顯示于計算機顯示屏上，直接讀取分析儀表盤讀數。

根據站場地形及廠區(qū)建筑物布局，為了保證較高的地表粗糙和地表湍流度，對廠區(qū)附近區(qū)域地形按20 m等高線進行建模。站區(qū)建筑基本都低于10 m，相對地形來說可忽略，因此不再進行建筑物建模。一般來說，風洞模型橫截面與實驗段截面的阻塞比要保證在5%以下，模擬大氣邊界層的環(huán)境風洞的實驗段長度一般不小于20 m，寬度和高度一般不小于2 m。本風洞試驗段長27 m、寬4 m、高3 m，可以形成充分發(fā)展的湍流邊界層。

【參考文獻】：
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本文編號：3266405