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【发明公布】一种埋地燃气管道泄漏扩散至相邻地下空间浓度预测方法_合肥泽众城市智能科技有限公司_202211241585.7 

申请/专利权人:合肥泽众城市智能科技有限公司

申请日:2022-10-11

公开(公告)日:2023-03-14

公开(公告)号:CN115791530A

主分类号:G01N13/04

分类号:G01N13/04;G06Q10/04;G06Q50/26;G06F17/18

优先权:

专利状态码:在审-实质审查的生效

法律状态:2023.03.31#实质审查的生效;2023.03.14#公开

摘要:本发明公开了一种埋地燃气管道泄漏扩散至相邻地下空间浓度预测方法,属于燃气管道监测技术领域,其步骤如下:S1、方法计算,Ⅰ计算土壤扩散系数,Ⅱ单层土壤覆盖下燃气土壤扩散浓度分析,Ⅲ多层土壤覆盖下燃气土壤扩散浓度分析,S2、构建燃气管段‑相邻地下空间燃气扩散聚集浓度关联关系表。本发明通过对不同地面覆盖介质、不同覆盖层的燃气土壤扩散过程分析,实现了对埋地燃气管线泄漏土壤扩散范围进行预测,同时实现了对燃气管线周边任一地下空间可达到的最大燃气聚集浓度的预测。本发明能很好的对燃气管道泄漏后周边地下空间可燃气体浓度进行预测,助力燃气抢修工作,降低燃气突发事件后果。

主权项:1.一种埋地燃气管道泄漏扩散至相邻地下空间浓度预测方法,其特征在于,其步骤如下:S1、方法计算Ⅰ计算土壤扩散系数燃气在土壤中的扩散范围受土壤性质差异的影响,而最关键的一个影响参数就是燃气在土壤中的扩散系数;不同土壤介质的有效扩散系数依据Buckingham方法来进行计算; 上式中,Ds为某种土壤介质的气体扩散系数,D0为气体在相同温度自由大气中的扩散系数,即DsD0为直接测定的土壤气体扩散系数与该气体在相同温度大气压下于自由大气中的扩散系数之比;D0需要用根据下式进行温度校正: 式中,T1为校正前温度,K;对于燃气,取甲烷在T1为273.15K时对应的D0273.15K为1.0121×10-4计算过程为:D0273.15K=0.0101*273.15^1.75*116+128.9634^0.515.9+2.31*4^13+19.7^13101325;T2为校正后温度,即燃气管线上方土壤温度或大气温度;ε为充气孔隙度,可根据下式计算: 式中:Φ为土壤总孔隙度,ρb为土柱容重,ρs为土壤的颗粒密度,θv为土壤体积含水量;综上,燃气在土壤中的有效扩散系数可表示为: Ⅱ单层土壤覆盖下燃气土壤扩散浓度分析假设燃气管线上方覆盖为均一性质土壤,燃气稳定扩散,其扩散系数不变;则可以利用蒸汽入侵VI理论计算与燃气管段相距一定水平距离燃气的检查井或连通管段中燃气通过土壤扩散的聚集浓度为: 其中,c为检查井或连通管段内通过土壤扩散的聚集体积浓度,Ds为单层土壤的燃气扩散系数,ds为泄漏燃气管线的埋深hg,df为相邻检查井的深度hf,或燃气管线周边相邻连通管段的埋深Hf,由于燃气密度较轻,更容易向上扩散,因此当dfds时,取df=ds;L0为燃气管线与监测井之间无覆盖纯土壤介质部分的距离,Lp为燃气管线与监测井之间有覆盖如水泥、沥青等除土壤外介质部分的距离,η为燃气管线地表覆盖介质类型修正系数,反映的是地表覆盖介质对燃气扩散进入大气的阻挡作用,即η越趋向于0,覆盖介质阻挡气体向大气扩散效果越好;Ⅲ多层土壤覆盖下燃气土壤扩散浓度分析燃气管线上覆盖有多层土壤时,燃气泄漏在不同性质土壤中的扩散情况各不相同,因此需要综合考虑各层土壤的厚度及燃气有效扩散率影响;则多层土壤性质条件下,燃气扩散浓度可表示为: 因此,燃气管线上方覆盖两层、三层覆盖介质时,泄漏扩散浓度与距离的关系可表示为: 其中,n是燃气管道上方覆盖不同性质土壤的总层数,hi为第i层中从底部开始计算的土壤厚度,且∑hi=ds;Di是为第i层中从底部开始计算的土壤中燃气有效扩散系数;S2、构建燃气管段-相邻地下空间燃气扩散聚集浓度关联关系表针对每一段燃气管线i,分析其泄漏扩散后周边12.5米范围内所有窨井j的可能燃气扩散聚集浓度Cij,构建关联分析表;同时,针对每一段燃气管线i,分析其泄漏扩散后周边12.5米范围内所有连通管段k的可能燃气扩散聚集浓度Cik,构建关联分析表;

全文数据:

权利要求:

百度查询: 合肥泽众城市智能科技有限公司 一种埋地燃气管道泄漏扩散至相邻地下空间浓度预测方法

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