Вплив фільтраційного опору грунту на інтенсивність аварійних витоків із газопроводу

Abstract

Розглядається процес нестаціонарної фільтрації газу в ґрунті, викликаний появою аварійного витоку з газопроводу. Пропонується розрахувати першу і другу стадії нестаціонарної фільтрації у процесі формування ареалу загазованості. На основі математичних моделей отримано розрахункові залежності для прогнозування процесу формування поля розподілу тисків в пористому середовищі для кожної з фаз нестаціонарної фільтрації. Встановлено характер зміни величини масової витрати витоку в часі у ході нестаціонарної фільтрації, показано, як впливають властивості ґрунту (зокрема його проникність) на тривалість нестаціонарного процесу і величину витрати витоку. Після зіставлення аналітичних результатів з реальними внесено поправки до відомої формули Сен-Венана-Вентцеля з межею її адаптації.

The article deals with the process of non-stationary gas filtration in the soil caused by emergence of pipeline emergency leak. It is suggested to calculate the first and second stages of non-stationary filtration in the process of gas pollution area formation. Calculation dependencies to forecast the pressure distribution field formation in a porous medium for each phase of non-stationary filtration were obtained on the basis of the mathematical models. The nature of the leak mass-flow rate change during the process of non-stationary filtration is determined and the way the soil properties (including its permeability) influence the duration of the non-stationary process and leak flow rate is shown. Some corrections for the well-known Saint-Venant-Wenzel formula with the limit of its adaptation were made on the basis of comparison of analytical results with the real ones.