【技术实现步骤摘要】
一种水下管道可燃气泄漏扩散相似模型试验装置及方法
[0001]本专利技术涉及一种海洋石油天然气领域，特别是关于一种水下管道可燃气泄漏扩散相似模型试验装置及方法。
技术介绍
[0002]目前，海洋石油是未来石油与天然气开采的重要方向。海底管道是海洋油气输运的主要通道。由于外力、内外腐蚀、第三方破坏等各种客观因素的存在，导致海底管道被破坏，并发生可燃气泄漏事故，是海洋石油开发过程中最常见的事故类型之一。开展海底管道可燃气泄漏定量风险评价是对海洋石油安全评价与分析的重要工作内容之一。但是，海底管道可燃气泄漏扩散过程往往很难监测与观察，同时受到海流环境等众多因素的影响，导致泄漏的可燃气在海水中扩散行为未知性增大，这也直接导致了溢出海面之上的可燃气扩散行为预测，以上存在的问题导致难以开展真实环境下的可燃气泄漏扩散行为研究。尽管能够通过数值模拟的手段，对海底管道可燃气泄漏扩散进行模拟研究，但是其模拟结果的准确性难以获得验证。因此，基于以上存在的问题，很难获取有价值的数据支持开展海底管道可燃气泄漏定量风险评价工作。
[0003]根...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水下管道可燃气泄漏扩散相似模型试验装置，其特征在于，包括：可燃气泄漏控制与监测系统，包括气源罐，所述气源罐的输出端经管道依次与驱动泵、缓冲罐和泄漏释放器的一端连接，所述泄漏释放器的另一端经管道也连接至所述气源罐的输出端；用于模拟不同工况条件下海底管道可燃气的泄漏扩散情况；水流模拟系统，包括模拟水池，所述泄漏释放器设置在所述模拟水池内，用于模拟海上流动特征参数，在不同流速、深度以及泄漏扩散工况条件下，海底管道可燃气泄漏后在水中的运动轨迹和扩散特征；可燃气排放收集系统，包括集气罩，罩设在所述模拟水池的外部，用于对试验过程中的产生的可燃气进行排除与收集。2.如权利要求1所述水下管道可燃气泄漏扩散相似模型试验装置，其特征在于，所述可燃气泄漏控制与监测系统还包括：开关阀，设置在所述气源罐的输出端管道上；第一控制阀，设置在所述缓冲罐与所述泄漏释放器之间的管道上；第二控制阀，设置在所述泄漏释放器与所述气源罐之间的管道上；通过所述开关阀、所述第一控制阀和所述第二控制阀保持所述气源罐在可燃气输送时处于畅通状态；位于所述泄漏释放器的两端还分别设置有第一安全阀和第二安全阀；所述第一安全阀的一端与所述泄漏释放器的一端连接，所述第二安全阀的一端与所述泄漏释放器的另一端连接；所述第一安全阀的另一端分别与所述第三安全阀的一端和所述第一控制阀连接，所述第二安全阀的另一端分别与所述第三安全阀的另一端和所述第二控制阀连接。3.如权利要求1所述水下管道可燃气泄漏扩散相似模型试验装置，其特征在于，所述可燃气泄漏控制与监测系统还包括第一流量计、第一压力表、温度表、第二压力表、第三压力表、第一水流流速计、第二水流流速计和可燃气传感器；位于所述缓冲罐与所述第一控制阀之间的管道上依次串联设置有所述第一流量计、所述第一压力表和所述温度表，用于监测可燃气的压力、流速和温度；位于所述泄漏释放器的两端，分别并联设置有所述第一水流流速计和所述第二压力表，以及所述第二水流流速计和所述第三压力表，通过所述第一水流流速计和所述第二水流流速计获取所述模拟水池中水流的方向和速度，通过所述第二压力表和所述第三压力表获取所述泄漏释放器的两端管道可燃气压力值；所述可燃气传感器通过管道并联连接在所述泄漏释放器上，用于监测水面以上的位于所述集气罩内部的可燃气浓度。4.如权利要求1所述水下管道可燃气泄漏扩散相似模型试验装置，其特征在于，所述原可燃气泄漏控制与监测系统还包括：高速摄像机，设置在所述模拟水池外部，与所述泄漏释放器位于同一水平线上，用于记录可燃气在所述模拟水池的水中泄漏扩散运动，并获取照片；计算机，与所述驱动泵、开关阀、各控制阀、流量计、压力表、水流流速计和可燃气传感器连接，用于接收各部件传输至的数据，并控制所述驱动泵和各控制阀的工作状态。5.如权利要求1所述水下管道可燃气泄漏扩散相似模型试验装置，其特征在于，所述水流模拟系统还包括具有对称结构的两个子系统...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹杨，王红红，王魁涛，刘涛，周伟，马晨波，吕松松，陈坤亮，郝静敏，胡忠前，张海娟，刘国恒，
申请(专利权)人：中海油研究总院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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