13760

12510

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي

اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مكانيك

۱۳۹۷

[هفده]، ۹۰ص.: مصور، جدول، نمودار

علي‌اكبر عالم رجبي

محسن دوازده‌امامي

محمود اشرفي زاده، احمد سوهانكار

1397/05/27

كتابنامه

مكانيك

مهندسي مكانيك

ID12510

چكيده گاز طبيعي به علت هزينه توليد كم احتراق پاك و با راندمان باال يكي از پركاربردترين حاملهاي انرژي هست به داليل مختلف براي خطوط لوله گاز طبيعي موارد مختلف شكست لولهها كه منجر به ايجاد نشتي در آنها ميشوند به وجود ميآيند انتشار تصادفي گاز از يك خط لوله ممكن است منجر به وقوع حوادث انساني و خسارتهاي اقتصادي شود پس اين نكته حائز اهميت است كه پخش گاز در محيط اطراف و بررسي غلظت آن و تشخيص ناحيه هشدار چه قدر ميتواند مفيد واقع شود در اين پروژه به بررسي عددي چگونگي پخش گاز طبيعي ناشي از شكست خطوط لوله در دو محيط هوا و زمين محيط متخلخل پرداخته شده است همچنين عوامل مؤثر در افزايش غلظت گاز خروجي در هركدام از اين محيطها بررسي شده و تأثير اين عوامل بر وسعت ناحيه انفجار موردبررسي قرار گرفته است براي اطمينان از صحت روش حل عددي و نتايج آن با كمك شركت گاز استان اصفهان يك نمونه نشتي واقعي مورد آزمايش قرار گرفت و نتيجه آن با حل عددي مقايسه شد بررسي ها نشان داد كه عواملي از قبيل فشار خط لوله قطر سوراخ سرعت وزش باد و ضريب تخلخل خاك عواملي تأثيرگذار در مسئله ميباشند نتايج اين شبيهسازي نشان ميدهد كه افزايش فشار خط لوله 16 152 1517 psi موجب افزايش 65 84 ارتفاع ناحيه انفجار ميشود همچنين افزايش قطر سوراخ نشتي 12 15 117 ميليمتر موجب افزايش ارتفاع ناحيه انفجار به ميزان 77 79 خواهد شد سپس تأثير وزش بادبر غلظت جت گاز موردبررسي قرار گرفت نتايج نشان داد كه افزايش سرعت باد موجب كاهش ارتفاع ناحيه انفجار به ميزان31 32 ميشود در پايان با شبيهسازي پروژه در محيط متخلخل مشاهده شد كه افزايش ضريب تخلخل خاك 7 1 4 1 1 1 7 وسعت ناحيه انفجار را به ميزان 62 55 افزايش ميدهد كلمات كليدي شكست خطوط لوله غلظت گاز طبيعي ناحيه انفجار پخش در محيط متخلخل ضريب تخلخل خاك

Numerical investigation of gas discharge from a ruptured pipeline and evaluation of gas concentration in its surrounding area Ehsan Zandi e zandi@cc iut ac ir Date of Submission 2018 06 26 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Ali Akbar Alemrajabi rajabi@cc iut ac irAbstract Natural gas is one of the most widely used energy carriers due to low production costs clean combustionand high efficiency For different reasons for natural gas pipelines the failure of the pipelines which leads toleakage in them arises random emissions of gas from a pipeline may lead to human accidents and economiclosses Therefore it is important to know how useful it can be to distribute gas in the surrounding environmentand to study the concentration of it and determine the alarm area in this project natural gas flow due to thefailure of pipe lines in both air and porous media is investigated also the effective states in increasing the gasconcentration in each of these environments will be investigated the effect of these factors on the extent of theexplosion area is investigated in order to ensure their numerical method with the help of the gas company ofisfahan a real leakage sample was tested and its result was compared with numerical solution factors such aspipeline pressure hole diameter wind speed and soil porosity coefficient are factors that affect our problem theresults of this simulation show that by increasing the pressure of the pipeline 60 250 1050 psi and thediameter of the leakage hole 20 50 100 mm will increase the height of the explosion area then the effect ofwind on gas jet concentration is investigated it is concluded that the increase in wind speed will reduce theheight of the explosion area finally by simulating the project in porous media it is concluded that increasingthe soil porosity coefficient 0 1 0 4 0 7 1 increases of the explosion area Keywords Failure of the pipelines Concentration of natural gas Explosion area Diffusion inporous media Soil porosity coefficient

علي‌اكبر عالم رجبي

محسن دوازده‌امامي

محمود اشرفي زاده، احمد سوهانكار