专利汇可以提供一种管道泄漏实验装置及实验方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种管道 泄漏 实验装置及实验方法,实验装置由动 力 系统、泄漏单元、 阀 门 、 温度 计、体积流量计和压力表组成,动力系统通过管道与泄漏单元连接,泄漏单元两端分别连接阀门、 温度计 、压力表、体积流量计。通过比较气体或液体稳态泄漏速率的计算值与计量值得到气体或液体稳态泄漏速率公式的修正模型,可研究管道或储罐在多种不同泄漏工况条件下气、液以及气液混相稳态与动态泄漏的特征与规律,为长输管道的日常安全维护以及泄漏事故的应急救援与事故调查提供理论依据。,下面是一种管道泄漏实验装置及实验方法专利的具体信息内容。
1.一种管道泄漏实验装置,包括至少一个由动力系统、泄漏单元、阀门、温度计、体积流量计和压力表组成的实验装置,其特征是:实验装置中的动力系统通过管道与泄漏单元连接,泄漏单元两端分别连接阀门(4)、阀门(6)、温度计(3)、温度计(7)、压力表(2)、压力表(8)、体积流量计(1)、体积流量计(9)。
2.根据权利要求1所述的一种管道泄漏实验装置,其特征是:包括实验装置I和实验装置II两个实验装置,实验装置I、实验装置II可通过进料支管和阀门(10)并联。
3.根据权利要求1或2所述的一种管道泄漏实验装置,其特征是:所述的泄漏单元为管道泄漏单元(5)或储罐泄漏单元(51)。
4.根据权利要求1或2所述的一种管道泄漏实验装置,其特征是:管道泄漏单元(5)为穿心管状结构,两端为连接法兰,在内管(5a)的管壁上开有泄漏口,外管(5b)的管壁通过支管(5c)连接质量流量计。
5.根据权利要求4所述的一种管道泄漏实验装置,其特征是:所述的泄漏口为圆形孔(5d)或条形孔(5e)。
6.根据权利要求1或2所述的一种管道泄漏实验装置,其特征是:储罐泄漏单元(51)为罐状结构,罐体(51c)上安装有进料管(51a)和出料管(51b),罐体(51c)的罐壁上开有泄漏口,在罐体(51c)的罐壁外安装有环形外罩(51d),环形外罩(51d)的罐壁通过支管(51e)连接质量流量计。
7.根据权利要求6所述的一种管道泄漏实验装置,其特征是:所述的泄漏口为圆形孔(51f)或条形孔(51g)。
8.一种管道泄漏实验方法,其特征是:包括以下步骤,
(1)在初始压力为P、温度为T、泄漏单元的泄漏孔横截面积为S的实验条件下,通过气体稳态泄漏速率公式(2)或(3)计算气体在泄漏单元的泄漏孔的质量泄漏速率Q气临或Q气亚,通过液体稳态泄漏速率公式(4)计算液体在泄漏单元的泄漏孔的质量泄漏速率Q液;
气体稳态泄漏速率大小取决于气体在孔口处为临界流泄漏或亚临界流泄漏,由临界压力比CPR确定:
式(1)中,Pa为大气压力,Pc为临界压力,κ为绝热系数;
当P≥Pc时,气体在孔口处为临界流泄漏,泄漏速率如式(2):
式(2)中,Q气临为气体临界流质量泄漏速率,C0为流量系数,M为气体摩尔质量,R为气体常数;
当P<Pc时,气体在孔口出为亚临界流泄漏,泄漏速率如式(3):
式(3)中,Q气亚为气体亚临界流质量泄漏速率;
液体稳态泄漏速率如式(4):
式(4)中,Q液为液体质量泄漏速率;
(2)在初始压力为P、温度为T、泄漏单元的泄漏孔横截面积为S的实验条件下,模拟现场泄漏过程,计量得到气体或液体在泄漏单元的泄漏孔的质量泄漏速率Q气实或Q液实;
(3)重新设定初始压力、温度、泄漏单元的泄漏孔横截面积的值,重复上述步骤(1)、(2),得到多组气体或液体质量泄漏速率的计算值与计量值;
(4)比较气体或液体质量泄漏速率的计算值与计量值,鉴于流量系数C0的取值主观性较强,稳态泄漏速率公式中,对于锋利的孔,雷诺数大于30000的情况下取0.61,其它情况取1,采用回归分析方法定量描述流量系数与初始压力、温度、泄漏单元的泄漏孔横截面积之间的关系,得到气体或液体稳态泄漏速率公式的修正模型。
9.根据权利要求8所述的一种管道泄漏实验方法,其特征是:所述的泄漏单元可分别置于空气、土壤或水中,重复权利要求8所述步骤(1)—(4),可分别得到泄漏单元在空气、土壤或水中的泄漏速率规律。
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