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作者:孟戈;胡浩;
单位:武汉工程大学土木工程与建筑学院;中国科学院武汉岩土力学研究所,岩土力学与工程国家重点实验室;
摘要:危险气体泄漏极易引起严重的安全事故。开路式激光探测仪可以实现多条路径下的泄漏浓度监测,但无法实现对泄漏源进行精确定位。另外,有效的监测数据样本受外界环境、有效监测距离及泄漏源强度影响。因此,以露天的油气联合站场天然气泄漏为对象开展气体泄漏监测及反演定位研究。首先,采用高精度三维超声风速仪对站场进行气象监测并绘制风场羽流轮廓。接着,根据不同风场羽流数据,建立不同风场下的设备泄漏场概率。选取两个典型的泄漏源,并控制不同的泄漏流量。利用基于激光色散光谱技术的开路式激光甲烷探测仪在站场区域进行合理布设。通过建立的蒙特卡洛-贝叶斯反演定位模型对路径上气体泄漏体积分数数据进行处理,得到泄漏源的位置及量化泄漏强度。结果表明,基于泄漏场风险概率分布的监测布设方案在高、中、低不同体积分数下均能有效响应并且在2 m监测范围的监测数据样本更有参考性。在有效的监测数据样本基础上,计算出的泄漏源定位误差结果在2 m以内并且泄漏源强在相关置信区间内。通过对监测及定位结果进行分析,验证了本模型及方法的合理性,可解决多路径体积分数监测下“线”到“点”的定位问题,更好满足油气联合站场泄漏事故的监测和应急响应要求。
关键词:安全工程;油气联合站场;泄漏监测;开路式激光探测仪;反演定位
基金资助:武汉工程大学第十五届研究生教育创新基金项目(CX2023344)