大规模埋地CO2管道泄漏过程中的温度场变化

作者：陈国龙; 闫振汉; 喻健良; 闫兴清; 曹琦; 刘少荣

来源：安全与环境学报, 2020, 20(03): 870-877.

DOI：10.13637/j.issn.1009-6094.2019.0541

• 安全工程
• 埋地管道泄漏
• 二氧化碳
• 干冰球
• 温度分布

化石燃料燃烧产生温室效应明显,为解决这一问题,提出碳捕集利用(CCS)技术。CO2管道运输在CCS技术链中占有重要地位,研究埋地管输安全是重中之重。基于大规模CO2埋地泄漏试验装置开展了高压CO2的泄漏试验。测量了CO2在泄漏口径为1 mm、3 mm时,泄漏过程中的埋地管道壁面温度、土壤温度分布、干冰球和冻土球的大小。分析了干冰球和冻土球体积增大的过程。结果表明,泄漏过程中泄漏口附近有椭球形的冻土球生成,冻土球内包裹着干冰球。泄漏口径增大,干冰球和冻土球的体积增大,体积增大的速率加快。在泄漏过程中管壁温度先上升后下降最后稳定。泄漏口附近的土壤温度经历了恒定、缓慢下降、温度快速下降和稳定4个阶段。越靠近泄漏口温度越低,泄漏口径越大低温区域越大。

• 单位
  中石化石油工程设计有限公司; 大连理工大学; 机电工程学院; 吉林化工学院