محسن دوازده امامی
استفاده از گاز طبیعی، بهعنوان یکی از پاکیزهترین انرژی های متعارف مصرفی در جهان، رو به افزایش است. خطوط انتقال گاز یکی از مهمترین شریانهای حیاتی در زندگی شهری و اخیرا روستایی محسوب میشوند. استفاده از خطوط لوله مدفون، راهی ایمن برای انتقال گاز است. با اینحال به علل متعدد، امکان آسیب خط لوله و نشت گاز از آن وجود دارد. باتوجه به اینکه لولههای گاز حاوی مواد اشتعالپذیر هستند، نشت گاز و آتشسوزیهای پس از آن میتواند موجب تلفات جانی، خسارات مالی و زیانهای زیستمحیطی گردد. درنتیجه، ایمنی خطوط لوله به دلیل خطرات احتمالی از اهمیت بسیاری برخوردار است. در پژوهش حاضر، قصد بر آن است که به بررسی عددی نشت گاز از خطوط انتقال گاز پرداخته شود و اثر نسبت قطر سوراخ نشتی به قطر لوله بر دبی نشت و حد بالا و پایین انفجار، مورد بررسی قرار گیرد. پس از بررسی مطالعات انجام شده در زمینه نشت گاز، مشاهده شد که به علت خطای بالای مدلهای یکبعدی و دوبعدی، استفاده از مدل سهبعدی برای شبیهسازی نشتگاز مناسبتر است. همچنین با توجه به تاثیر خواص هیدرولیکی و مکانیکی خاک، روی سرعت نشت و روند پراکندگی گاز، باید شرایط واقعی خاک را مدنظر قرار داد. در کار حاضر، تاثیر وزن لایههای بالایی خاک بر لایههای پایینی، که منجر به تخلخل و نفوذپذیری متغیر در خاک میگردد، لحاظ گردید. همچنین اثر فرسایش خاک و افزایش تخلخل در ناحیه نشت، به علت سرعت بالای گاز در هنگام خروج از لوله، درنظر گرفته hy;شد. ابتدا مسأله برای قطر سوراخ نشتی in1 شبیهسازی شد. سپس در ادامه، تاثیر قطر سوراخ نشتی (in5-2/0) بر میزان دبی نشت و حد بالا و حد پایین انفجار مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان میدهد با افزایش قطر سوراخ نشتی، دبی نشت افزایش مییابد. همچنین حد بالا و حد پایین انفجار تحت تاثیر قطر سوراخ نشتی و وابسته به زمان بوده و افزایش قطر سوراخ نشتی، سبب افزایش آن میگردد. با گذر زمان نیز این دو پارامتر افزایش یافته و محدوده اشتعال در سطح زمین، از محل نشتی، دورتر میگردد. با بررسی نتایج حاصل برای اولین بار رابطه ای برای محاسبه دبی نشت، در خطوط انتقال گاز (فشار بالا) پیشنهاد شد. همچنین روابطی برای محاسبه حد پایین انفجار، حد بالای انفجار و محدوده اشتعال برای خطوط انتقال گاز (فشار بالا) ارائه شد.

