瓦斯电厂甲烷泄漏CFD模拟研究

瓦斯电厂需要大量管道进行甲烷输送,在长期运行过程中由于管道腐蚀等原因,厂房会出现甲烷泄漏现象,使得环境中甲烷浓度达到燃爆浓度。对山西某瓦斯电厂采用CFD数值模拟方法,模拟在厂房散热通风条件下不同位置甲烷泄漏的浓度分布情况,为散热通风情况下甲烷泄漏的预防和控制提供有效理论依据。研究发现,厂房内不同位置风场的变化对甲烷气体泄漏浓度分布情况有着重要影响,在厂房中部位置,甲烷气体向下运动并由机械排风机排出;在靠近厂房两侧大门位置,甲烷气体在多重作用下向厂房上部运动,使得除泄漏口附近外,厂房顶部靠近屋顶处甲烷气体浓度最高。该研究为瓦斯电厂散热通风条件下甲烷泄漏报警器的布置提供了量化参考。

融合注意力分支特征的甲烷泄漏红外图像分割

甲烷是现代化工业生产和社会生活的重要能源之一,实现其有效探测与分割对于及时发现甲烷泄漏事故并识别其扩散范围具有重要意义。针对红外成像条件下甲烷气体图像的轮廓模糊、泄漏的甲烷气体与背景对比度较低、形状易受大气流动因素影响等问题,本文提出一种融合注意力分支特征的红外图像分割网络(Attention Branch Feature Network,ABFNet)实现甲烷气体泄漏探测。首先,为增强模型对红外甲烷气体图像的特征提取能力,设计分支特征融合模块将残差模块1和残差模块2的输出特征与残差模块3以逐像素相加的方法融合,获取红外甲烷气体图像丰富细致的特征表达以提高模型识别精度。其次,为进一步加快模型的推理速度,将标准瓶颈单元中的3×3卷积替换为深度可分离卷积,大幅度减少参数量达到实时检测甲烷气体泄漏。最后,将scSE注意力机制嵌入到分支特征融合模块,更多地关注扩散区域边缘和中心语义信息以克服红外甲烷气体轮廓模糊对比度低等问题提高模型的泛化能力。实验结果表明,本文提出的ABFNet模型AP50@95、AP50、AP60定量分割精度分别达到38.23%、89.63%和75.33%,相比于原始YOLACT模型分割精度,分别提高4.66%、3.76%和7.04%,推理速度达到34.99帧/s,满足实时检测需求。实验结果验证了本文算法对红外甲烷泄漏检测的有效性和工程实用性。

重庆市天然气集输系统甲烷泄漏现状调查

利用引进的美国热电子公司 680型便携式碳氢化合物气体分析仪检测重庆市所辖 56个站场天然气集输设备的甲烷泄漏情况 ,分析了“气田 -集输管线 -井站 -设备”的泄漏情况 ,计算出设备的天然气泄漏量及经济损失 ,为生产部门提供了技术支持和服务。

油气行业中的甲烷泄漏研究

甲烷泄漏对全球的气候变化有着深刻的影响,而油气行业中的甲烷泄漏量占较大比例。油气从开采到集输、净化,最终到用户使用的过程中,都或多或少存在泄漏。通过分析油气行业中甲烷泄漏的来源,提出了输油管道中计算甲烷泄漏量的方法,同时总结了评价甲烷泄漏量的指标。对于油气行业的生产运行、安全管理以及环境保护具有借鉴意义。

对一种无人机甲烷泄漏巡检平台适用性的研究

针对一种无人机甲烷泄漏巡检平台,设计测试该平台稳定性、指向性以及甲烷遥测仪性能的实验,对其总体性能适用性进行研究。结果表明无人机悬停模式具有较好的稳定性,不同悬停高度下最大漂移距离平均值小于1.08 m,且指向性较为准确,连续控制云台俯角下测试结果相对误差小于5%,不同控制云台俯角下最大漂移距离平均值小于2.02 m。甲烷遥测仪最远探测距离大于100 m,在悬停和巡航测试下对不同浓度甲烷标准气体具有较高灵敏度。

浅谈氯甲烷泄漏的应急救援

氯甲烷是有机合成的重要原料，主要用来生产有机硅化合物——甲基氯硅烷以及甲基纤维素等。还广泛用作溶剂、提取剂、推进剂、致冷剂、局部麻醉剂、甲基化试剂、生产农药、医药、香料等。假如氯甲烷由于过量充装、超压操作、耐压强度不够、管道外腐蚀、操作不当、管件老化等原因致使管道泄漏、储罐破裂等，造成氯甲烷泄漏，液态氯甲烷迅速气化，形成大面积毒害区域，这些毒害区域的氯甲烷气体造成人员中毒，甚至死亡，如遇火源可引发火灾。

川东气田天然气集输系统甲烷泄漏现状调查

利用引进的美国热电子公司 6 80型便携式碳氢化合物气体分析仪检测川东气田 30个站场天然气集输设备的甲烷泄漏情况 ,分析了气田—集输管线—井站—设备的泄漏状况 ,计算出设备的甲烷泄漏量及经济损失 ,为生产部门提供了技术支持和服务。

美国取消限制工业甲烷泄漏的法规

Energy Daily,2019-08-29美国环保署(EPA)2019年8月29日宣布计划取消限制管道和油气井强温室气体甲烷泄漏的法规,尽管一些行业人士反对。这是特朗普政府根本改变了广泛流行的野生动物保护法,并重新批准使用"氰化物炸弹"杀害捕食牲畜之后几周内,特朗普总统长期反对环境保护法的最新动向。

浙江衢州一化工厂发生氯甲烷泄漏

2013年10月18日11时10分许，浙江衢州高新园区内一化工厂发生反应塔发生氯甲烷泄漏，并引起爆炸燃烧。12时30分许，现场得到了有效控制，事故未造成人员伤亡。从衢州市有关部门了解到，经环保部门检测，该起事故暂未对空气造成污染。

江西泰和轿车与槽罐车追尾三氯甲烷泄漏

2016年11月25日，江西省吉安市泰和县泉南高速一辆小轿车和一辆装有三氯甲烷的槽罐车追尾，导致轿车内2人受伤，槽罐车发生泄漏。

基于TDLAS技术的甲烷气体泄漏成像检测

传统的甲烷气体泄漏检测方法主要以单点测量和红外热成像为主。前者由于测量点密度小且气体易于流动,很难确定泄漏点;后者根据气体云团与周围环境温度差异检测成像,温差较小时,成像对比度低、分辨力弱。根据以上局限性,提出一种甲烷气体泄漏成像检测技术。该技术结合TDLAS(Tunable diode laser absorption spectroscopy)遥测技术与激光主动成像方法对气体泄漏区域进行主动探测,然后采用SSIM(Structural Similarity)与混合高斯背景建模法相结合的算法对气体泄漏区域进行提取,实现对甲烷气体泄漏气团的成像检测。实验中对甲烷气体在不同泄漏流量、不同视频记录长度、不同环境下进行了检测。实验表明,该技术可实现对甲烷气体泄漏的主动成像检测,并且成像清晰、检测率高、实时性好、可准确呈现气体泄漏点。

车载激光甲烷泄漏检测系统用于燃气管网巡检

论述了车载顶置激光甲烷泄漏检测系统的组成、工作原理、优缺点。将此系统用于燃气管网巡检,可以提高巡检工作效率。

基于VisuShrink小波阈值变换的甲烷检测降噪技术

在利用可调谐半导体激光吸收光谱技术探测甲烷气体泄漏时,复杂的环境光干扰会降低浓度检测信号的信噪比使波形失真。为了抑制噪声,增强电信号与浓度值的线性相关度,提出一种以VisuShrink方法改善小波阈值函数的小波阈值去噪算法。该算法针对小波阈值去噪算法的软硬度不能平衡信号,存在失真的问题,利用统计方法对阈值进行计算,弱化间断点阈值跳变影响。通过仿真计算对比未加噪声前的信号与滤波后的信号,提出算法的信噪比为28.405 30,优于四阶巴特沃斯滤波器。VisuShrink方法在SNR和NCC参数上性能远优于巴特沃斯滤波器,与软阈值函数相近,在MSE均方误差分析上远小于软阈值精度,与巴特沃斯相近,具有较好的平滑特性。实际搭建检测平台对多个浓度样本采样进行多次采样,采用VisuShrink方法设计的滤波器将系统误差精度从4.14%提升至2.472%,算法可有效用于甲烷检测系统提高光谱数据的平滑性和准确性。

激光甲烷泄漏自动遥测系统在燃气厂站的应用

阐述天然气厂站泄漏巡检中存在的问题及激光甲烷泄漏自动遥测系统(由监测云台、防爆控制箱、控制柜、工作站组成)的工作原理和特点。以该系统在天津塘沽燃气门站的应用为例,设计自动巡查线路,实现系统巡检,与人工巡检相比,提高了巡检效率。

海洋采油平台天然气泄漏扩散实验与数值模拟分析

基于中国石化胜利油田典型海洋平台,搭建缩比为1∶22的实验平台,选取储罐、天然气处理系统及三相分离器等设备作为气体泄漏源,开展基于Froude数相似理论的甲烷泄漏扩散规律测试实验,同时,采用泄漏及爆炸分析软件FLACS建模,进行典型泄漏工况的数值模拟。通过气体泄漏实验和数值模拟结果对比,两组数据的总平均误差为8.70%,验证数值模型具有较好的预测精度;结合数值模型和实验数据,进一步分析了海洋平台甲烷泄漏的扩散规律,为海洋平台油气泄漏安全风险防控提供了理论和数据支撑。

天然气水合物开采过程甲烷气泄漏海床基高密度电阻率法监测效果模拟与分析

为实现天然气水合物开采过程沉积物内甲烷气泄漏过程有效监测,设计了一种海床基原位电学监测方法。为界定该方法对不同模式泄露甲烷气的探测能力,以南海神狐海域天然气水合物试采区为研究区,构建相应地质及电阻率模型,模拟利用设计电学系统对其进行监测,计算得到不同采集参数的电阻率剖面,并对其进行对比分析。研究结果表明:海水层会在探测剖面上某深度区间内形成层状低阻异常带,对该深度区间有效电信号形成压制。将该异常带顶界深度定义为系统有效探测深度后,发现该深度受电极距直接影响,10m极距偶极装置有效探测深度约为50m。电学探测剖面对有效探测深度内分布的层状和团状甲烷气聚集区、慢速甲烷气泄露区、沿断层泄露的甲烷气区具有良好反映能力,数据处理得到的相对电阻率剖面与电学探测剖面相比能更好地反映甲烷气聚集区边界。该监测方法能够实时监测含气区空间变化。

天罗地网:监控甲烷泄漏

保罗·维尔恰克(Paolo Wilczak)将他的两座飞机悬停在美国得克萨斯州西部一片平坦的工业用地上方,“我看见了下方大约60米处有一道明亮的橘色闪圯。”那是一团火焰,在住午后的风中从一个笔直高耸的管道向着天空喷射而出。

基于GMS的高浓度二氯甲烷液体泄漏对地下水环境污染模拟研究

高浓度二氯甲烷液体泄漏事故发生的概率极低,但一旦发生泄漏,液体下渗将会严重破坏地下水环境。为研究高浓度二氯甲烷液体泄漏对周边地下水环境的破坏程度,以甘肃某农药化工生产项目为例,采用GMS软件中的MT3DMS、 MODFLOW模块建立地下水水流和溶质运移模型,模拟预测二氯甲烷储罐泄漏对地下水环境可能产生的的污染程度和范围。结果表明:模型能够真实地反映场地实际水文地质条件,通过模拟预测得知二氯甲烷扩散导致地下水超标范围为0.620km2,最大影响长度为1 320m,无法对下部承压含水层造成影响。研究区必须采取科学合理的防渗、检测和应急措施,有效降低污染事故发生概率,消减地下水污染危害。

天然气开发过程中甲烷排放监管制度的多国比较与启示

如何有效减少天然气开发过程中的甲烷逸散排放量,是我国天然气监管政策和立法亟待解决的问题。为此,以世界银行下属的"减少天然气燃烧全球伙伴关系组织"于2009年建立的天然气开发监管制度模型为标准,分析了美国、加拿大、英国等在具体监管机构设置,以及在审批、报告、执行监管、环境信息公开、奖惩措施等方面的具体做法,以期为我国相应制度的出台提供有益的经验。结果表明,我国现行天然气开发过程中的甲烷排放监管制度亟待进一步完善:①在立法理念上,应提高对甲烷逸散排放问题的重视;②在监管机构设置上,应尽快通过立法明确具体的监管主体、监管职权和监管方式,使"谁来管、管什么、怎么管"做到有法可依,确保监管部门能独立、有效行使职权;③在具体监管措施上,应尽快出台有关天然气开发的甲烷逸散排放标准,建立严格的天然气开发审批制度,建立天然气开发企业例行报告制度、监管部门例行公告制度和完善的奖惩制度。

海底泥火山的甲烷迁移与转化及其对海洋碳输入的影响

海底通过泥火山释放的富甲烷流体是海洋甚至大气重要的碳源之一,对该系统内甲烷迁移与转化过程开展研究,有助于精确估算其碳排放总量。系统调研了国内外文献,认识到泥火山的碳排放具有强烈的时、空变化特征。在时间上,甲烷的排放主要发生在泥火山的喷发期和平静期,而在其消亡之后只出现微量的渗漏;在空间上,一个单独的泥火山中心、翼部和外缘分别发育强甲烷气泡泄漏、中等强度富甲烷和溶解无机碳(DIC)的流体泄漏以及大面积的DIC微渗漏;甲烷厌氧氧化和碳酸盐岩沉淀作用在翼部最强,对碳排放的拦截最有效,而在中心和外缘均较慢。全球陆坡和深水盆地沉积物通过泥火山向上释放的深部来源的甲烷通量为0.02 Pg C·a−1,这些碳可能引发海水缺氧、酸化和影响海-气交换通量,从而在千年尺度甚至更短时间内影响海洋吸收大气二氧化碳的能力。将来需要进一步对海底泥火山的发育数目和喷发周期进行统计,对不同类型的泥火山开展精细调查,以准确评估沉积物中自下而上的碳排放对海洋碳循环的影响,完善全球碳循环模式。