文 献 综 述

前言

近几年，管道天然气进入了千家万户，天然气用户越来越多，天然气输送管道的长度也越来越长。但是在天然气的集输过程中，由于管道系统之间连接处腐蚀穿孔、密封不严，人为管理不善等原因易造成天然气的泄漏。而天然气是一种易燃易爆的气体，一旦天然气泄漏后扩散到空气中，与空气混合形成可燃性混合气体，在遇到点火源的情况下容易引起火灾爆炸等事故。所以，针对天然气在集输过程中易出现的腐蚀泄漏问题，提出流体输送管道的泄漏检测与定位技术，并利用CFD（计算流体力学）的方法通过fluent软件对输气管道泄漏进行数值模拟实验，从而分析出可能造成的危险以及提出预防措施，这对于管道输送的安全运行以及保护人民生命财产具有重要的指导意义。

一、研究意义

随着我国国民经济较快发展，改善能源结构日趋迫切,加上环保要求和环保意识的增强，从而对天然气的需求有较快增长，天然气的地位、生产和贸易随之上升。国际能源署（IEA）发布年度中期天然气市场报告预计，到2019年，我国天然气需求将增至3150亿立方米。今年官方预计到2020年天然气年消耗4200亿立方米。而天然气的输送主要由天然气管道完成。随着现在天然气的大规模开发，管道腐蚀带来的问题也会越来越严重，据统计，官大腐蚀造成的事故占管道总事故的30%~40%，一旦发生天然气管道腐蚀泄漏事故，非常容易造成群死群伤，而管道中由于含有硫化氢，硫化氢泄漏会引发中毒事件。因此对于研究腐蚀与泄漏的定量风险研究，对于提升天然气管道的安全，优化腐蚀泄漏风险控制及安全保障方法具有重要的意义。

二、研究现状

对于管道的内腐蚀检测方面，德国、美国和日本等国家研制了各种智能检测爬行机，如超声波爬行器等。超声波检测法和漏磁通法是目前国内外较为常见的管道内腐蚀检测方法，在管道的外腐蚀方面，主要采用的是管内电流测量和管-地点位测量。在管道材料方面的研究方面，目前国内外常用的复合管包括陶瓷内衬复合管、玻璃钢内衬复合管和双金属复合管。在管道的定量分析方面，CFD模拟仍是该领域最常用的方法，说明了CFD模拟能取得较好的精度和效果。

三、天然气管道腐蚀机理及常见的腐蚀模式

1、管道腐蚀机理

腐蚀是金属材料以及由它们制成的结构物，在自然环境中或者在工况条件下，由于与其所处环境介质发生化学或者电化学作用而引起的变质和破坏。腐蚀可以分为化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀。