SHANXICHEMICALINDUSTRYDOI：10.16525/j.cnkhcnl4-1109/tq.202L04.28不同黏度油品埋地输油管道泄漏扩散规律分析郎业龙，潘振(辽宁石油化工大学石油天然气工程学院，辽宁抚顺113001)摘要：管道运输一直以来是石油天然气传输的最主要的运输方式，它具有成本较低，受外界环境影响小便于运行管理以及传输的损耗较低等一些其他传输方式不具备的特点。但是油气管道泄漏事故在国内外也时有发生，例如管道自身的焊接存在问题，管道腐蚀穿孔，人为施工破坏等。事故一旦发生，往往会带来重大的经济损失，更严重的是会造成水土资源环境的污染甚至大爆炸。所以研究埋地管道的泄漏扩散规律有着十分重要的意义。关键词：埋地管道；Fluent模拟；小孔泄漏中图分类号:TE832文献标识码:A文章编号:1004-7050(2021)04-0084-03目前，我国一些油气管道的运行时间已经接近了当初设计管道的使用年限，基本上处于事故的高发期。设计上存在的质量缺陷、违规操作，管道自身的运行磨损、腐蚀，外界气候变化及地理条件等都影响着油气管道的安全运行⑴，进而发生泄漏事故。所以，深入研究输油管道的泄漏扩散规律意义重大。近年来，国内外的诸多学者在输油管道泄漏扩散上做了大量的科研工作，并且在各自的领域取得了一定成果。辽宁石油化工大学的马贵阳等建立了二维埋地输油管道泄漏的渗流数理模型和数学模型，研究了泄漏口在输油管道不同位置时油品的扩散规律⑵。姚志强⑶等运用Fluent软件在二维基础上进行了三维数值模拟，研究了管道内流体泄漏后泄漏口处流速分布规律，以及在整个泄漏过程中的泄漏速度和时间对输送原油体积分数分布的影响。本文是研究输油管道中不同黏度的油品对泄漏扩散规律的影响，通过CFD方法并运用ICEM建立埋地输油管道二维泄漏扩散模型，再使用FLUENT对模型进行求解，通过模拟得知油品黏度对泄漏扩散有很大影响。目前的管道泄漏仿真模拟，对埋地,/■夕■■%✓■夕■输油管道的泄漏模拟依然研究较少。本文以某管段为例，研究不同黏度的油品在管道小孔泄漏时的扩散规律。收稿日期：2021-04-06作者简介：郎业龙，男，1995年出生，辽宁石油化工大学在读硕士，研究方向为埋地输油管道泄漏模拟。1埋地输油管道小孔泄露模型(1)建立泄露模型本文建立的是一个矩形模型，模型截取了某管道的一部分，管长2m,管道内径0.7m,管道壁厚20mm,泄漏孔直径5mm,土壤厚度0.8mo所示,在管道下端泄漏口处，为了提高计算精度进行了网格加密，区别于大部分建立的模型是采用输油管道横截面,本文建立的则是输油管道纵向截面，便于观测泄露孔周围沿管线的泄露扩散情况。崩毒!盘泌恳沸埋地输油管道泄漏模型网格在运行Fluent的过程中，为了保证不同数量的网格对结果没有影响，保证无关变量不变，并计算不同网格数量下小孔的泄露速率。选用5种不同节点数的网格来模拟计算，分别是37000.47000.57000、67000和77000o最后发现，当网格数量在67000和77000之间时，小孔的泄漏速率趋于。稳定，在0.85m/s附近。为了使计算结果的精度尽可能高,本文选用67000的网在最大程度上确保了模拟结果与网格数量的无关性。通常情况下，管道周围的土壤属于多孔固体介质，而油品在多孔介质中的扩散完全符合机械运动的守恒定律，即质量守恒、动量守恒以及能量守恒,所以根据控制体积理论，可以建立能量方程、达西方程和连续性方程。与此同时还应用了模型方程，模型是目前应用最为广泛的两方程紊流模型，它可以较好地预测管内流动，以及二维无旋或弱旋加流流（2）Fluent参数选取及边界条件本次研究,选取实际参数来模拟研究埋地输油管道泄漏扩散规律:油品密度为960kg/m3；埋地管道内恒温50°C；油品进口压力为一个大气压，101325Pa；土壤孔隙度为0.4；动等。基于上述条件，用于探究埋地输油管道泄漏油品黏度分别设置为0.05.0.1.0.2、0.5、的数学模型如下：1）连续性方程质量守恒方程的微分表达见式（1）。1kg/m_1o2模型计算结果分析式中，△工分别是次、夕、2三个方向上的速度分量,m/s*为速度矢量，m/s；Z为时间，s；p为密度，kg/m3o2）动量守恒方程动量守恒方程来自于动量守恒定律，而它的本质是牛顿第二定律。那么由牛顿第二定律可知在上的动量守恒方...