[發(fā)明專利]一種模擬高含硫天然氣泄露環(huán)境的實驗系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810780913.8
• 申請日: 2018-07-17
• 公開（公告）號: CN109211478A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 麻宏強(qiáng);伍丹丹;銀永明;劉德緒;韓建平;龔金海;尚德彬;王軍;王秀麗;張堯;吉俊毅;謝天天;李禹;劉誠
• 申請（專利權(quán)）人: 中石化石油工程技術(shù)服務(wù)有限公司;中石化中原石油工程設(shè)計有限公司;蘭州理工大學(xué);中原油田分公司石油工程技術(shù)研究院
• 主分類號: G01M3/02
• 分類號: G01M3/02;G01D21/02
• 代理公司: 濮陽華凱知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41136
• 代理人: 王傳明

1.一種模擬高含硫天然氣泄露環(huán)境的實驗系統(tǒng)，其特征在于，包括粘土測試單元區(qū)、沙土測試單元區(qū)和巖土測試單元區(qū)，三個測試單元區(qū)的布置結(jié)構(gòu)一致；所述的每個測試單元區(qū)都包括有用于實驗氣體的儲存和控制的儲氣區(qū)(1)、用于測試管道泄露時的各參數(shù)的實驗區(qū)(2)和用于實驗土石的堆積、混合、分離以及大型實驗用機(jī)械設(shè)備停放的操作區(qū)(3)；

所述的儲氣區(qū)(1)內(nèi)設(shè)置地下儲氣罐(5)、若干二級氣體儲罐(7)和高壓輸氣管道(4)，所述的地下儲氣罐(5)通過高壓輸氣管道(4)與每個二級氣體儲罐(7)連通，二級氣體儲罐(7)分別給實驗區(qū)(2)提供所需氣體；

所述的實驗區(qū)(2)包括五個獨立的實驗坑道(8)、若干隔離墻(10)和地下排水管道(14)；相鄰的實驗坑道(8)之間地下部分通過地下?lián)跬翂Ω糸_，地上部分通過隔離墻(10)分割，所述的實驗坑道(8)內(nèi)掩埋有試驗管道(11)，不同實驗坑道(8)內(nèi)的試驗管道(11)分別與一個二級氣體儲罐(7)連通，所述的每個實驗坑道(8)內(nèi)的兩端處分別設(shè)置有地下排水管道(14)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述模擬高含硫天然氣泄露環(huán)境的實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述的二級氣體儲罐(7)設(shè)置于地下隧道(6)內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述模擬高含硫天然氣泄露環(huán)境的實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述的實驗坑道(8)的上方設(shè)置有可折疊雨棚板(9)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述模擬高含硫天然氣泄露環(huán)境的實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述的實驗坑道(8)的上半部分深度為0～2.5m，是可反復(fù)操作的挖埋區(qū)域，用于掩埋試驗管道(11)、實驗用傳感器和進(jìn)行試驗；實驗坑道(8)下半部分深度為2.5～5m，是土石基礎(chǔ)區(qū)，用于提供基本的土石基礎(chǔ)。

5.使用如上任意權(quán)利要求所述模擬高含硫天然氣泄露環(huán)境的實驗系統(tǒng)進(jìn)行模擬實驗的方法，其特征在于，包括如下步驟：

一、實驗前準(zhǔn)備工作，首先根據(jù)實驗大綱或者實驗條件的規(guī)定，對氣體壓力、泄漏時間、埋藏深度、土石堆料(12)成分包括濕度、密度和力學(xué)性能和實驗管道11的規(guī)格進(jìn)行配置；

二、實驗時，根據(jù)情況所需打開閥門(5-1)，對實驗管道(11)進(jìn)行加壓直至實驗管道(11)缺陷點處發(fā)生泄漏，并在此過程中，及時監(jiān)測和記錄實驗管道(11)泄漏點附近的實驗傳感器的參數(shù)，參數(shù)包括溫度、振動、管道應(yīng)變，找到管道泄漏時的特征參數(shù)和典型信號變化；

三、實驗結(jié)束時，關(guān)閉閥門(5-1)，對土石進(jìn)行挖掘，拆除傳感器和實驗管道(11)，清理坑道備用。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述模擬高含硫天然氣泄露環(huán)境的實驗系統(tǒng)，其特征在于，實驗前的準(zhǔn)備工作有：首先根據(jù)埋藏深度的設(shè)定值，用鏟車將混合好的土石堆料(12)運至實驗坑道(8)內(nèi)鋪平并壓實做為襯土，接著用實驗用機(jī)械(13)吊車將實驗管道(11)吊送到實驗坑道(8)內(nèi)并進(jìn)行現(xiàn)場安裝，并檢查其相關(guān)的密閉性；然后安裝和布置各種測試專用的傳感器并覆土進(jìn)行掩埋和壓實，在整個準(zhǔn)備過程中要及時檢測土石濕度，必要時進(jìn)行細(xì)霧噴淋進(jìn)行以調(diào)整土石含水量，最后進(jìn)行綜合調(diào)試，對實驗管道(11)內(nèi)的空氣進(jìn)行排氣和換氣。