Skip to main content
SUPERVISOR
AliAkbar AlemRajabi,Mohsen DavazdahEmami
علی اکبر عالم رجبی (استاد راهنما) محسن دوازده امامی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Ehsan Zandi
احسان زندی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Numerical investigation of gas discharge from a ruptured pipeline and evaluation of gas concentration in its surrounding area
Natural gas is one of the most widely used energy carriers due to low production costs, clean combustion and high efficiency. For different reasons for natural gas pipelines,the failure of the pipelines ,which leads to leakage in them, arises. random emissions of gas from a pipeline may lead to human accidents and economic losses. Therefore, it is important to know how useful it can be to distribute gas in the surrounding environment and to study the concentration of it and determine the alarm area. in this project, natural gas flow due to the failure of pipe lines in both air and porous media is investigated. also ,the effective states in increasing the gas concentration in each of these environments will be investigated. the effect of these factors on the extent of the explosion area is investigated. in order to ensure their numerical method, with the help of the gas company of isfahan ,a real leakage sample was tested, and its result was compared with numerical solution. factors such as pipeline pressure,hole diameter,wind speed, and soil porosity coefficient are factors that affect our problem.the results of this simulation show that by increasing the pressure of the pipeline (60, 250, 1050 psi) and the diameter of the leakage hole (20, 50, 100 mm) will increase the height of the explosion area. then the effect of wind on gas jet concentration is investigated. it is concluded that the increase in wind speed will reduce the height of the explosion area. finally , by simulating the project in porous media, it is concluded that increasing the soil porosity coefficient (0.1, 0.4, 0.7, 1) increases of the explosion area. Keywords: Failure of the pipelines ‌‌,Concentration of natural gas ,Explosioarea ,Diffusion in porous media ,Soil porosity coefficient.
گاز طبیعی به علت هزینه تولید کم، احتراق پاک و با راندمان بالا یکی از پرکاربردترین حامل‌های انرژی هست. به دلایل مختلف برای خطوط لوله گاز طبیعی موارد مختلف شکست لوله‌ها، که منجر به ایجاد نشتی در آن‌ها می‌شوند، به وجود می‌آیند. انتشار تصادفی گاز از یک خط لوله ممکن است منجر به وقوع حوادث انسانی و خسارت‌های اقتصادی شود. پس این نکته حائز اهمیت است که پخش گاز در محیط اطراف و بررسی غلظت آن و تشخیص ناحیه هشدار چه قدر می‌تواند مفید واقع شود. در این پروژه به بررسی عددی چگونگی پخش گاز طبیعی ناشی از شکست خطوط لوله در دو محیط هوا و زمین (محیط متخلخل) پرداخته شده است. همچنین عوامل مؤثر در افزایش غلظت گاز خروجی در هرکدام از این محیط‌ها بررسی شده و تأثیر این عوامل بر وسعت ناحیه انفجار موردبررسی قرار گرفته است.برای اطمینان از صحت روش حل عددی و نتایج آن، با کمک شرکت گاز استان اصفهان یک نمونه نشتی واقعی مورد آزمایش قرار گرفت، و نتیجه آن با حل عددی مقایسه شد. بررسی ها نشان داد که عواملی از قبیل فشار خط لوله، قطر سوراخ، سرعت وزش باد، و ضریب تخلخل خاک عواملی تأثیرگذار در مسئله می‌باشند. نتایج این شبیه‌سازی نشان می‌دهد که افزایش فشار خط لوله (60 ، 250 ، 1050 psi ) موجب افزایش 56/48 % ارتفاع ناحیه انفجار می‌شود. همچنین افزایش قطر سوراخ نشتی (20 ، 50 ، 100 میلی‌متر)، موجب افزایش ارتفاع ناحیه انفجار به میزان 11/31 % خواهد شد. سپس تأثیر وزش بادبر غلظت جت گاز موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش سرعت باد موجب کاهش ارتفاع ناحیه انفجار به میزان09/29 % می‌شود. در پایان با شبیه‌سازی پروژه در محیط متخلخل مشاهده شد که افزایش ضریب تخلخل خاک(1/0 ، 4/0 ،7/0 ،1 ) وسعت ناحیه انفجار را به میزان 26/55 % افزایش می‌دهد. کلمات کلیدی: شکست خطوط لوله ،غلظت گاز طبیعی ،ناحیه انفجار ،پخش در محیط متخلخل ،ضریب تخلخل خاک.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی