架空低压燃气管道裂缝泄漏量计算与实验测试(通用版)
城市燃气管道泄漏的检测与维修(标准版)
( 安全论文 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改城市燃气管道泄漏的检测与维修(标准版)Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.城市燃气管道泄漏的检测与维修(标准版)摘要：论述了城市燃气管道泄漏的危害性，分析了燃气管道泄漏的原因，探讨了泄漏检测方法和维修方法。
关键词：燃气管道；泄漏；检测；维修1燃气管道泄漏的危害性在城市燃气输配系统中，受各种复杂因素的影响，无论是敷设在地下还是安装在地上的燃气管道，均存在泄漏的隐患。
因此管道的检漏及其修复工作，已成为城市燃气输配系统安全运行的重要环节[1～3]。
目前全国许多家燃气公司，特别是一些经营历史较长的公司，燃气供不应求的矛盾日渐突出，而且管道泄漏量在整个供应总量中占有相当大的比例[4、5]。
如：从某市燃气公司2006年燃气泄漏量(含计量误差)统计资料(详见表1)中可知，燃气泄漏率达到10.2%，全年泄漏燃气233.3×104m3/a。
由于燃气泄漏引起的爆炸、火灾事故，已严重危及人民生命财产安全。
如：2007年3月间一天傍晚，我国某市一处家属院的一幢六层建筑物发生燃气爆炸。
强大的冲击波震碎了整幢楼的门窗玻璃，正因门窗的泄压作用，才使得楼房未被炸塌，但楼梯间及部分砖混结构松动错位出现裂缝。
楼内的人员中有3人重伤、多人轻伤。
此次重大爆炸事故伤及16人，所幸没有人员死亡，但造成了大面积供气受影响，约6000户用户停气。
在这次爆炸事故发生之前，曾有一名施工人员因燃气中毒送往医院接受治疗。
低压燃气管道水力计算
低压d ×υ π ×d 2 Q = ×υ R e = ν 4 2 ΔP Q T = 6.26 × 7 λ 5 ρ 10 l T0 d
1 K 2 . 51 2 lg Re 3 .7 d
式中： Q--燃气管道的计算流量(m3/h) d--管道内径(mm) υ--管道计算流速(m/s) ν --0℃和101.325kPa时燃气的运动粘度(m2/s) Re--雷诺数 λ --燃气管道的摩擦阻力系数 Δ P--燃气管道摩擦阻力损失(Pa) ρ --燃气的密度(kg/m3) l--燃气管道的计算长度(m) T--设计采用的燃气温度(K) T0--273.15(K) K--管道内表面当量绝对粗糙度，对钢管输送天然气和气态液化石油气时取0.1mm 输送人工煤气时取0.15mm；对PE管0.01mm. 2.原始数据： 流量 密度 运动粘度 管外径 管壁厚 起点压力 计算长度 采用温度 基准温度 粗糙度 P1 T0 Q ρ ν D δ l T K 3 3 2 mm mm Pa m K K mm m /h kg/m m /s 200 0.76 ####### 108 4 5000 100 278.15 273.15 0.1
3.计算λ 管内径 d mm 100 流速 雷诺数 阻力系数 υ Re λ m/s 7.07714 ####### 0.0241
2.1E-05
4.结果 单位长 阻力损失 出口压力 度阻力 P2 Δ P/l ΔP Pa/m Pa Pa 4.67 467 4533
管道泄露性试验方案
管道泄露性试验方案(总4页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除山东晨曦石油化工有限公司6万吨醋酸仲丁酯及干气回收装置工程管道泄露性试验方案编制：审核：批准：山东天元安装工程有限公司目录一、工程简介二、编制说明三、编制依据及执行标准四、试压流程五、试压前准备条件?六、施工机具七、气压试验八、安全要求一、工程简介本工程为山东晨曦石油化工有限公司6万吨醋酸仲丁酯及干气回收装置工程，由山东天元安装工程有限公司施工。
二、编制说明管道泄露性试验的目的，是检查已安装好的管道系统的严密性是否能达到设计要求，他是检察管道质量的的一项重要措施。
在管道安装完毕后和系统调试前对管道及其附件进行试压，检察管道的严密性，为最后的设备的单机试运和系统调试创造条件。
下面所说管道为低压瓦斯管道。
三、编制依据及执行标准3.1管道安装图3.2工业金属管道工程施工及验收规范---GB50235—20103.3压力管道规范工业管道--- GB20801.1—GB20801.6-2006四、试压流程试压用临时材料，工用机具准备→提交试压方案并获得批准→技术交底→试压管道检查→试压安全措施检查→管道气压试验→拆除试验用的临时设施。
五、试压前准备条件5.1试验范围内的管道安装除油漆、保温及允许预留的焊口、阀门、支架外，都已按照图纸施工全部完成，安装质量符合规范要求5.2试验范围内的管道焊接无损检验符合标准及规范要求。
5.3焊缝及其他待检部位尚未涂刷油漆和保温。
5.4管道支吊架经检查符合设计要求，临时堵板，支吊架牢固可靠。
5.5实验用的压力表已经校验，并在有效期内，其精度不得低于1.6级，表的满刻度值应为被测最大压力的1.5—2倍，压力表不得少于两块。
本次打压用压力表选用2.5MPa弹簧式压力表。
5.6符合压力试验的气体已备齐。
5.7待试管道与无关管道已用盲板或其他措施隔离。
埋地天然气管道泄漏量计算与分析
埋地天然气管道泄漏量计算与分析周忠欣;周健南;金丰年;陈海龙;徐迎【摘要】To calculate the leakage rate of gas pipeline, the reasonable calculation model of buried pipeline leakage and the amount of natural gas absorption were proposed.The isothermal and isentropic models were established by the model classification of gas pipeline leakage to calculate the leakage of small hole, and the experimental data of leakage of gas pipeline obtained by comparative analysis.The isothermal and isentropic models are the upper and lower limits of actual leakage of small holes, respectively.Ficks Model was used to deduce the equation of buried pipeline leakage concentration and calculate the leakage combining with the actual engineering.The smaller the hole, the longer the explosion concentration limit, which causes higher risk.According to the concentration distribution of each point in the soil, the calculation of absorption capacity was bining with project case, the calculation method of surface vapor cloud leakage was improved, and the gas absorption rate of natural gas was given.%为计算埋地天然气管道泄漏量,获得合理的埋地管道泄漏计算模型与埋地管道土中天然气吸收量,通过分析燃气管道泄漏的模型划分标准,建立等温与等熵模型计算小孔泄漏量.结合天然气管线泄漏强度的实验数据进行对比分析,得出了等熵与等温模型分别为实际小孔泄漏量的上下限;利用菲克定律推导埋地管道泄漏扩散浓度方程,并分析扩散范围,结合工程实例对泄漏量进行计算分析.研究结果表明,小孔泄漏孔径越小,处于爆炸浓度极限的时间越长,危险性越高.根据埋地管道周围土中各点天然气浓度分布规律,提出了土壤吸收量计算方法,改进了地面蒸气云泄漏质量计算方法,结合工程实例定量地给出了土壤的天然气吸收率.【期刊名称】《解放军理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(018)003【总页数】6页(P243-248)【关键词】埋地管道;小孔泄漏;爆炸浓度;吸收量【作者】周忠欣;周健南;金丰年;陈海龙;徐迎【作者单位】解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室,江苏南京210007;解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室,江苏南京 210007;解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室,江苏南京 210007;解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室,江苏南京 210007;解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室,江苏南京 210007【正文语种】中文【中图分类】TE832随着社会经济水平的不断提高，城市天然气使用量也在不断上升，天然气已经成了人们应用最广泛的能源之一。
管道泄露性试验方案
山东晨曦石油化工有限公司6万吨醋酸仲丁酯及干气回收装置工程管道泄露性试验方案编制：?审核：批准：山东天元安装工程有限公司目录?一、工程简介二、编制说明?三、编制依据及执行标准四、试压流程五、试压前准备条件?六、施工机具七、气压试验八、安全要求一、工程简介本工程为山东晨曦石油化工有限公司6万吨醋酸仲丁酯及干气回收装置工程，由山东天元安装工程有限公司施工。
二、?编制说明管道泄露性试验的目的，是检查已安装好的管道系统的严密性是否能达到设计要求，他是检察管道质量的的一项重要措施。
在管道安装完毕后和系统调试前对管道及其附件进行试压，检察管道的严密性，为最后的设备的单机试运和系统调试创造条件。
下面所说管道为低压瓦斯管道。
三、?编制依据及执行标准?3.1管道安装图3.2工业金属管道工程施工及验收规范---GB50235—20103.3压力管道规范工业管道---GB20801.1—GB20801.6-2006四、试压流程?试压用临时材料，工用机具准备→提交试压方案并获得批准→技术交底→试压管道检查→试压安全措施检查→管道气压试验→拆除试验用的临时设施。
五、试压前准备条件5.1试验范围内的管道安装除油漆、保温及允许预留的焊口、阀门、支架外，都已按照图纸施工全部完成，安装质量符合规范要求5.2试验范围内的管道焊接无损检验符合标准及规范要求。
?5.3焊缝及其他待检部位尚未涂刷油漆和保温。
5.4管道支吊架经检查符合设计要求，临时堵板，支吊架牢固可靠。
5.5实验用的压力表已经校验，并在有效期内，其精度不得低于1.6级，表的满刻度值应为被测最大压力的1.5—2倍，压力表不得少于两块。
本次打压用压力表选用2.5MPa弹簧式压力表。
?5.6符合压力试验的气体已备齐。
?5.7待试管道与无关管道已用盲板或其他措施隔离。
5.8待试管道上的安全阀、仪表元件等不参加压力试验的元件一拆除或隔离。
5.9实验方案通过批准，参加试验人员都接受了技术交底。
泄露计算方法【范本模板】
⒈确定池半径将液池假定为半径为r 的圆形池子。
当池火灾发生在油罐或油罐区时，可根据防护堤所围池面积计算池直径：5.03⎪⎭⎫ ⎝⎛=πS D式中：D -池直径，m ；S —防护堤所围池面积，m 2；当池火灾发生在输油管道区，且无防火堤时，假定泄漏的液体无蒸发,并已充分蔓延、地面无渗透，则根据泄漏的液体量和地面性质计算最大池面积:ρmin H W S =式中:S —最大池面积,m 2； W -泄漏的液体量，kg ；H min -最小油厚度，与地面性质和状态油罐，如表4—2所示。
ρ—油的密度，kg/ m 3。
表4-2 不同地面的最小油厚度第一节泄漏模型第 1 页:19．1．1泄漏情况分析第 2 页:19．1．2泄漏量的计算火灾、爆炸、中毒是常见的重大事故,经常造成严重的人员伤亡和巨大的财产损失，影响社会安定。
这里重点介绍有关火灾、爆炸和中毒事故(热辐射、爆炸波、中毒)后果分析，在分析过程中运用了数学模型。
通常一个复杂的问题或现象用数学模型来描述，往往是在一个系列的假设前提下按理想的情况建立的，有些模型经过小型试验的验证,有的则可能与实际情况有较大出入，但对辨识危险性来说是可参考的。
由于设备损坏或操作失误引起泄漏,大量易燃、易爆、有毒有害物质的释放,将会导致火灾、爆炸、中毒等重大事故发生。
因此，事故后果分析由泄漏分析开始.19．1．1泄漏情况分析1）泄漏的主要设备根据各种设备泄漏情况分析，可将工厂(特别是化工厂）中易发生泄漏的设备归纳为以下10类：管道、挠性连接器、过滤器、阀门、压力容器或反应器、泵、压缩机、储罐、加压或冷冻气体容器及火炬燃烧装置或放散管等.(1）管道.它包括管道、法兰和接头，其典型泄漏情况和裂口尺寸分别取管径的20％～100%、20%和20％～100％。
(2）挠性连接器。
它包括软管、波纹管和铰接器，其典型泄漏情况和裂口尺寸为：①连接器本体破裂泄漏，裂口尺寸取管径的20%～100%；②接头处的泄漏，裂口尺寸取管径的20%；③连接装置损坏泄漏，裂口尺寸取管径的100％。
气体管道泄漏检测测试方案
气体管道泄漏检测测试方案一、气体管路系统测试一、概述气体管道泄漏检测一般有两种方法，一种为常规方法，即气密性试验，通过保压效果来判断管路是否泄漏；一种为氦检漏法，借助特定仪器，通过规定的操作来判断管路是否泄漏。
二、检漏基本要求超纯气体管道的检漏应在管道安装完毕并通过强度测试后进行。
特种气体管道安装完毕，并通过强度测试方可进行检漏三、一般检测流程管道安装完毕，准备测试测试仪器和介质准备测试仪器与管路连接强度试验并合格管道检漏试验并合格测试资料签字和验收吹扫进行下一个检测工序➢管道安装完毕、准备测试：高纯气体管路系统安装完成，各焊口焊接完毕，阀门安装到位；➢测试仪器和介质准备：根据设计和业主要求，确定测试项目，并准备测试用的材料、仪器和临时连接管路；➢测试仪器与管路连接：选择待测试管路，将测试仪器用临时连接管路与待测试的管路连接。
需要特别注意的是，临时连接管路的材料需与主管路材质保持一致。
例如被测试管路为BA管，则临时连接管路的材质也需为BA管。
➢强度试验并检测合格：根据设计压力，将高纯气体注入待测管路，保持压力为设计压力的1.1倍，并保持10分钟，检测有无压降并进行修复，直至合格并确认通过强度试验。
➢管道检漏：根据业主和设计要求，确定管道气密性试验的方案。
一般情况下无需进行氦检漏，当有较高要求时可以采用氦检漏（主要是考虑工程费用的因素）；➢测试资料签字和验收：强度测试和气密性测试合格后，应及时由监理或业主签署测试报告；➢吹扫：检测完毕的管路系统应该用高纯气体进行不间断吹扫，并等待下一检测工序的开始。
检测完毕的超纯气体管路系统四、气密性试验1、仪器及设备杜瓦罐或高压气瓶、调压阀组、高精度压力表（仪表应在校验有效期内）、与被测试管道同材质的备用接头和阀门等（用于与管路系统连接）。
2、测试介质高纯氮气或高纯氩气，其纯度应满足设计要求或工艺使用要求。
3、测试环境符合设计洁净要求，环境温度波动幅度宜控制在规定范围以内，以避免对管道气体压力带来干扰。
燃气管道泄漏检测中的漏点定位
1、管道定位—— 2、泄漏初检——采用带有手推式探头或钟形探 头的检测仪器在管道的上方两侧，沿管路一步步 侦测可能渗 出地表的可燃气（在车道下方的管 道检测，可采用车载式检测仪）。
应避免用手持式检测仪检测埋地管道的泄漏
气体从埋地管道的破口处泄漏后，会沿着 相对疏松 或者存在缝隙构造的地方窜到地面。 所以检测过程中要仔细地观察地面的情况，有 意识地寻找燃气最可能渗出地表的地方，如绿 化带、马路沿、水泥地块接缝处等等。
顶置式也可以检测埋设与路边人行道上的埋地管道有效。
新型车载式：利用其超高的灵敏度（PPB级浓度单位）、风速风向仪和北 斗定位系统，可对系统经过路线的左右两边150米区域内的泄漏 情况进行准确的泄漏判断。
但，无论是老式的还是新型的车载式所 检测的泄漏点都是燃气窜出地面的位置， 在管道上破损点的精准定位，还是需要 靠手推式（手杖式）和对地打孔来最终 完成。
22 % Vol.
4 % Vol.
高浓度泄漏环境 56 % Vol.
44 % Vol.
62 % Vol.
解决办法——真空吸气法
布置三个吸气孔，均匀施加负压，抽取土壤中的可燃气
泵后测试结果
¡
4 % Vol.
12 % Vol.
5 % Vol.
实例
开动脑筋仔细判断
实例
总不会挖着气矿了吧
（二）气体浓度单位分类
4、ppm/米——激光检测的浓度单位
理解：每米厚度的甲烷气团中以ppm显示的浓度值。
如：甲烷气团的浓度是3000ppm
气团厚度
气团浓度
1m × 3000ppm = 0.2m × 3000ppm = 1.5m × 3000ppm =
显示浓度
3000ppm 600ppm
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When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors.
（安全管理）
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架空低压燃气管道裂缝泄漏量计算与实验测试(通用版)
架空低压燃气管道裂缝泄漏量计算与实验测
试(通用版)
导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。
生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。
当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。
"安全第一"
的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。
摘要：架空低压燃气管道裂缝产生燃气泄漏，其泄漏量用仪器难以测量。
模拟管道泄漏工况，在实验室获取计算公式中的管道裂缝流量修正系数，可测算架空管道裂缝燃气泄漏量。
阐述了架空低压燃气管道裂缝泄漏量的计算原理、裂缝流量修正系数测试流程、实验结果。
关键词：低压燃气管道；泄漏量计算；流量修正系数；管道裂缝；裂缝模块
CalculationandExperimentalTestofLeakageatCrackofOverheadLow-pressureGasPipeline
Abstract：ItiSdiffliculttomeasurethegasleakageatcracksofoverheadlow-pr essuregaspipelinebyinstrument．Bysimulatingtheworkingconditi onofpipelineleak，
thecorrectioncoefficientofpipelinecrackflowrateinthecalculat ionformulaobtainedinthelaboratorycancalculatetheleakageatcra cksofoverheadlow-pressuregaspipeline．Thecaleulationprincipl eofleakageatcracksofoverheadlow-pressuregaspipeline，thetestprocessofcorrectioncoefficientofcrackflowrateandtheex perimentalresultsareexpounded．
Keywords：low-pressuregaspipeline；leakagecalculation；flowratecorrectioncoefficient；pipecrack；crackmodule 长期以来，对于超设计寿命运行的燃气管道，燃气泄漏时有发生，造成一定的经济损失。
燃气泄漏量具体是多少，统计计量部门需要提供数据，以进行相关核算。
这就为技术管理工作者提出一个课题，用仪器难以直接测量燃气泄漏量，只能人工测算。
采用理论分析计算的方法，使计算结果接近实际值，是理论分析计算的目的。
1计算原理
架空低压燃气管道的燃气泄漏是一种能量转换过程，即管道内的燃气的压力能随着其泄漏而转变为气体的动能，然后扩散弥漫于大气之中，泄漏过程遵守能量守恒定律，可由伯努利方程求解。
设管道内燃气绝对压力为p1，泄漏至大气后燃气的压力为p2(亦
即大气压力)，管道外壁裂缝处燃气外泄至大气瞬时流量为u，管道内壁裂缝断面处燃气在泄漏流动方向上初始流量为0，燃气泄漏过程中局部阻力忽略不计，可推导得出：
式中q0————燃气在管道裂缝处的理论泄漏量，m3
／s
A——管道裂缝有效截面积，m2
u——管道外壁裂缝处燃气外泄至大气瞬时流量，m／s
p1——管道内壁裂缝处燃气绝对压力，Pa
p2——燃气泄漏至大气后的绝对压力(亦即大气压力)，Pa
p0——管道内燃气在标准状态下的密度，kg／m3
Dp——燃气在裂缝处泄漏前后的压力差(亦即在裂缝处管道内燃气的表压)，Pa
显然，式(1)为理想状态，与实际状况偏离很大。
燃气泄漏时，在裂缝处燃气受局部阻力、管道裂缝的厚度、裂缝断面形状、管道材质及大气环境等因素影响，泄漏燃气在泄漏处一定存在一个流量修正系数K，以修正燃气在理想状态下的泄漏流量。
流量修正后应与实际状况较为接近。
燃气泄漏实际流量qv可修正为：
式中qv——燃气在管道裂缝处实际泄漏量，m3
／s
K——流量修正系数
2裂缝断面形状及面积的计算
管道裂缝断面形状有以下几种：
①直裂缝：可近似视为矩形，可由裂缝有效长度及缝宽确定有效区域面积。
②洞口型裂缝：可近似视为圆形，可由裂缝平均有效直径确定有效区域面积。
③三角形裂缝：可由三角形面积确定有效区域面积。
④不规则形状裂缝：可将形状比照标准几何图形换算有效区域面积，也可将断面形状分割为几组简易图形累加计算有效区域面积。
一般而言，直裂缝在管道中很常见。
3流量修正系数K的测试
流量修正系数K的取值，主要取决于裂缝断面形状、管材。
在实验室需制作相关模型分类测试计算。
建立不同裂缝形状及大小、不同板材及厚度的模块，通过对各种模块的测试分析计算，得出流量修正系数K的取值范围。
3.1实验测试工艺流程及操作
测试实验前，对测试实验整个系统进行吹扫置换，使系统符合燃气运行条件。
将低压燃气引至2m3
缓冲罐中，燃气进入此缓冲罐静置一段时间后，其温度、压力及密度处于相对稳定状态。
测试开始后，由缓冲罐所连接的压力计与密度计测量燃气压力与密度，并将测量数据连续传输给计算机。
计算机接收数据信号后，计算出未修正前的燃气流经裂缝模块的理论流量q0。
同时燃气经孔板流量计、卡具内裂缝模块流至室外大气中。
在此期间，孔板流量计两侧由燃气导压管相连接的差压变送器同时获取燃气差压数据信号，并传输给计算机，由计算机编程计算出此刻流经裂缝模块的燃气泄漏实际流量q0。
最后计算机计算输出燃气流量修正系数
K(K=qv／q0)，完成整个测试实验。
卡具是固定模块的专门器具，主要作用是将模块准确固定于测试管道中，在与模块接触面上用橡胶填料密封，并通过卡具旋紧螺栓来紧固及密封模块。
卡具可灵活装卸更换模块，便于对不同模块的测试。
燃气进出口管选用DN400mm螺旋缝钢管，孔板前直管段长度为15～20倍管外直径，孔板后直管段长度为5倍管外直径。
测试中模块后钢管长度为1m，并引至室外，模块后管道的阻力忽略不计，以模拟真实管道静置时裂缝燃气泄漏场景。
测试过程中，有安全保障措施方案，室
外配备专人监控燃气放散，确保安全。
由于测试排放燃气量不大，时间不长，对周围大气环境影响较小。
测试工艺流程见图1。
3.2裂缝模块的制作
裂缝模块的形状见图2。
模块采用500mm×500mm正方形平板，仿管道裂缝制作系列模块。
模块中裂缝形状依据大量调查资料，归纳汇总为3种常见裂缝形状，模块材质及厚度的选择参照燃气输配管道常用类型。
4实验测试结果
不同材质、形状、大小的裂缝模块实验测试结果详见表1～3。
经多次实验验证，在燃气低压供气状况下，改变燃气的压力(缓冲罐内燃气压力)，测试的K值不变，且K值受模块壁厚影响甚微。
由此得出管道裂缝流量修正系数K的取值范围，见表4。
5结语
由公式计算架空低压燃气管道裂缝泄漏量，可方便快捷地估算燃气泄漏量，为评估燃气泄漏损失提供依据。
XX设计有限公司
Your Name Design Co., Ltd.。