[發明專利]一種水下輸氣管道泄漏擴散實驗模擬裝置及實驗方法

有效

• 申請號: 201910036619.0
• 申請日: 2019-01-15
• 公開（公告）號: CN109668056B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 劉翠偉;王少雄;李玉星;李安琪;薛源;崔兆雪;王武昌;胡其會
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: F17D5/02
• 分類號: F17D5/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

本發明公開了一種水下輸氣管道泄漏擴散實驗模擬裝置，包括輸送氣體的輸氣管道，還包括泄漏水箱以及水平橫穿泄漏水箱的泄漏管道；泄漏管道包括同軸設置的外部管道和內部套管；外部管道的兩端分別通過第三活接和第四活接與密封管連接；內部套管的兩端分別通過第一活接和第二活接與輸氣管道連接；外部管道上開有外部泄漏孔；內部套管上開有若干具有不同孔徑的內部泄漏孔；所述內部泄漏孔的孔徑小于外部泄漏孔的孔徑。本發明能夠用來測量不同泄漏孔徑、不同泄漏方向、不同水深工況下管道發生泄漏時的泄漏特性；該實驗裝置操作簡單，能夠實現泄漏孔口的瞬間開關，能夠真實的反應輸氣管道發生泄漏時瞬間泄漏的過程。

技術領域

本發明屬于水下輸氣管道泄漏技術領域，具體涉及一種水下輸氣管道泄漏擴散實驗模擬裝置及實驗方法。

背景技術

在天然氣管道建設中，不可避免的要遇到水體環境，例如海洋管道工程和管道水下穿越工程等。水體中天然氣管道一旦失效就將導致管道泄漏或者斷裂，直接給企業造成巨大的經濟損失。氣體泄漏易引發火災乃至爆炸事故，不僅對周圍水體環境造成影響，還會對周圍漁業、船只、作業人員等都會造成一定的傷亡和財產損失。天然氣管道事故的表現通常是泄漏、穿孔或者斷裂，2013年建成的中緬油氣管道項目中，管道穿跨越大中型水域達56處，進一步促進了業界對管道安全運行的重視。因此，對水體環境中的管道泄漏擴散研究具有重要的現實意義。

現有的水下管道泄漏實驗裝置一般都是軟管一端連接壓力儲罐，另一端伸入水體中發生泄漏，不符合工程實際，對氣體在管道中流動狀態下發生泄漏的實驗研究較少。而且現有的多數實驗都是以手動開啟泄漏孔口前的閥門開關來實現氣體的泄漏或者泄漏孔口一直處于開啟狀態，不能真實的反應輸氣管道發生泄漏時瞬間泄漏的過程。因此，亟需一種簡單易操作且適用于水下輸氣管道泄漏擴散實驗的模擬裝置。

發明內容

本發明的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種水下輸氣管道泄漏擴散實驗模擬裝置及實驗方法。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種水下輸氣管道泄漏擴散實驗模擬裝置，包括輸送氣體的輸氣管道，還包括泄漏水箱以及水平橫穿泄漏水箱的泄漏管道；

所述泄漏管道包括同軸設置的外部管道和內部套管；

所述外部管道的兩端分別通過第三活接和第四活接與密封管連接，所述密封管套接在內部套管外部且密封管與內部套管之間形成密封結構；

所述內部套管的兩端分別通過第一活接和第二活接與輸氣管道連接；

所述外部管道上開有外部泄漏孔；

所述內部套管上與外部泄漏孔對應的管壁上沿圓周方向開有若干具有不同孔徑的內部泄漏孔；所述內部泄漏孔的孔徑小于外部泄漏孔的孔徑。

優選的，所述泄漏水箱的底部設置有起到支撐作用的角鋼支架。

優選的，所述角鋼支架的底部敷設有用以分散壓力的鋼板。

優選的，所述泄漏水箱由透明的有機玻璃膠粘制成；所述泄漏水箱的底部設置有不銹鋼板。

優選的，所述泄漏水箱呈長方體結構，所述泄漏水箱的長為1m、寬為1m、高為1.5m。

其中，所述外部管道的外徑為48mm、壁厚為4mm；所述外部泄漏孔的孔徑為5mm。

其中，所述內部套管的外徑為40mm。

優選的，所述內部泄漏孔共有四個，四個內部泄漏孔的孔徑分別為0.5mm、1mm、2mm和3mm。

優選的，所述泄漏水箱的外壁上設置有測量水深的標尺。

一種水下輸氣管道泄漏擴散實驗模擬裝置的實驗方法，包括以下步驟，

步驟一：檢測外部管道和內部套管的氣密性，防止漏氣漏水；