【摘 要】
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埋地燃气管道会因电化学作用发生腐蚀而出现小孔泄漏现象,导致各类燃气事故的发生,因而埋地燃气管道泄漏的有效探测与及时处置成为维护燃气管道安全运行的关键。为实现小孔泄漏位置的有效探测,提出采用电阻率层析成像技术探测泄漏区域土体变化反演泄漏位置的技术思路,采用理论分析、实验室实验相结合的方法,研究了管道小孔泄漏侵扰土体形态变化及电阻率响应规律,分析了管道气体压力和土体含水率对电阻率分布的影响,并进行了初
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埋地燃气管道会因电化学作用发生腐蚀而出现小孔泄漏现象,导致各类燃气事故的发生,因而埋地燃气管道泄漏的有效探测与及时处置成为维护燃气管道安全运行的关键。为实现小孔泄漏位置的有效探测,提出采用电阻率层析成像技术探测泄漏区域土体变化反演泄漏位置的技术思路,采用理论分析、实验室实验相结合的方法,研究了管道小孔泄漏侵扰土体形态变化及电阻率响应规律,分析了管道气体压力和土体含水率对电阻率分布的影响,并进行了初步实地应用。（1）改进了二维可视化埋地燃气管道泄漏监测系统,可开展0.8m×0.04m×1m尺寸的管道泄漏实验,实现对泄漏区域土体电阻率的监测分析;（2）开展了土体气驱水的核磁共振实验,利用T2谱分析了土体中水分的迁移特征,发现了气体在土体中运移时的优先气流路径;（3）开展了不同管道气体压力和土体含水率条件下的埋地燃气管道泄漏实验,发现管道小孔泄漏侵扰上覆土体主要呈现“树状”、“树状与气囊共存”两种形态特征;提出采用空腔面积和树冠大小定量表征土体侵扰形态的方法,发现管道气体压力和土体含水率对侵扰土体形态具有相反的影响规律;（4）采用电阻率层析成像技术分析了泄漏前后土体的电阻率变化,发现泄漏区域电阻率分布也呈现出“树状”、“树状与气囊共存”两种特征,土体内电阻率增大区域和减小区域并存,电阻率增大倍数、增大面积与气体压力呈正相关,与含水率呈负相关;（5）初步开展了室外埋地燃气管道小孔泄漏的应用研究,发现随着泄漏的时间增长,小孔泄漏侵扰区域呈现明显的电阻率增大区,小孔泄漏处电阻率为最大值,并沿竖直方向逐渐减小。通过埋地燃气管道泄漏侵扰土体的电阻率特征及应用研究,初步形成了采用电阻率层析成像方法探测泄漏点的方法,研究结果对燃气管道小孔泄漏的精确探测以及泄漏事故的预防工作具有重要指导意义。图[54]表[7]参[111]
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