國內(nèi)外在管道燃?xì)鈩?dòng)態(tài)泄漏這一領(lǐng)域,已經(jīng)有了較為成熟的理論研究。Montiel等
首次基于紊動(dòng)射流理論和流體力學(xué)基本方程建立了具有普適性的氣體管道動(dòng)態(tài)泄漏模型,模型涵蓋了一系列經(jīng)典管道或孔洞無法處理的事故場景。田貫三
利用射流原理對(duì)燃?xì)庑孤┑乃俣群涂扇紳舛确秶M(jìn)行了動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算。肖建蘭等
、王兆芹等
和董靖宇等
分別就動(dòng)態(tài)泄漏模型的適用范圍和氣體維持時(shí)間進(jìn)行了模擬研究。唐保金等
在泄漏模型的基礎(chǔ)上建立了埋地燃?xì)夤艿赖囊痪S擴(kuò)散模型,使動(dòng)態(tài)泄漏模型進(jìn)一步貼近實(shí)際。侯思慧等
和蘇杰飛
分別進(jìn)行了放散時(shí)間的理論公式推導(dǎo)。
本文對(duì)管道燃?xì)獾膭?dòng)態(tài)泄漏模型和放散效果進(jìn)行耦合,首先進(jìn)行數(shù)學(xué)模型構(gòu)建和理論分析
,得到考慮放散效果的動(dòng)態(tài)泄漏模型,再提出4種不同的管道泄漏放散工況,分別是上下游放散閥開啟、僅上游放散閥開啟、僅下游放散閥開啟、上下游放散閥關(guān)閉,使用Pipeline Studio的動(dòng)態(tài)模擬功能對(duì)4種工況進(jìn)行模擬,根據(jù)結(jié)果對(duì)4種工況下放散時(shí)間進(jìn)行降序排列。改變放散閥的設(shè)置間距,研究放散閥設(shè)置間距與放散時(shí)間之間的關(guān)系。改變泄漏孔與上游放散閥的距離,研究泄漏孔與上游放散閥距離與放散時(shí)間的關(guān)系。
① 考慮放散效果的管道泄漏結(jié)構(gòu)
考慮放散效果的燃?xì)夤艿佬孤┙Y(jié)構(gòu)見圖1。忽略燃?xì)夤艿来嬖诘难爻谈叨炔钜约巴寥缆裆睿曅孤┕芏螢橐凰郊芸展芏巍:雎苑派㈤y與分段閥的設(shè)置間距,視上游放散閥與上游分段閥位于同一位置1,視下游放散閥與下游分段閥位于同一位置4,泄漏孔在位置3,位置2是與泄漏孔在同一垂直于管道軸線截面上的管內(nèi)中心點(diǎn)。當(dāng)泄漏發(fā)生后,立即關(guān)閉位置1、4的分段閥,同時(shí)開啟位置1、4的放散閥,管道內(nèi)天然氣在初始?jí)毫Φ淖饔孟拢尚孤┛缀头派㈤y1、4處向外界環(huán)境流動(dòng)。放散過程將持續(xù)到管道內(nèi)天然氣的壓力和外界環(huán)境壓力相同時(shí)結(jié)束。

② 理論公式
假定管道內(nèi)的燃?xì)鉃槔硐霘怏w,燃?xì)庠诠艿纼?nèi)的流動(dòng)為絕熱流動(dòng)過程,又因?yàn)槿細(xì)庠谛孤┛滋幜魉僖话爿^大,不與周圍環(huán)境發(fā)生熱量交換,因此燃?xì)庠谛孤┛滋幍牧鲃?dòng)同樣視為絕熱流動(dòng)過程。為了定量描述管內(nèi)燃?xì)饨^熱流動(dòng)過程,利用能量守恒方程和動(dòng)量守恒方程整理可得
:

(1)
式中
——比熱容比
——泄漏時(shí)間,s
——計(jì)算管段末點(diǎn)的溫度,K
——計(jì)算管段末點(diǎn)的絕對(duì)壓力,Pa
為了壯大歡迎隊(duì)伍,他把“鄉(xiāng)直”的哥們兒都請(qǐng)來了:有敲鑼打鼓的,有扛彩旗的,還有吹嗩吶的……在我們心目中,新站長一定是個(gè)精明強(qiáng)干的男同胞。
謝清森,曾經(jīng)是一名優(yōu)秀的特種兵,退役后帶領(lǐng)戰(zhàn)友們歷經(jīng)11年砥礪打拼,終于闖出一片天地,如今的七兵堂國際安保集團(tuán)股份有限公司(以下簡稱七兵堂)業(yè)務(wù)遍及山東省15個(gè)地市、全國11個(gè)省級(jí)行政區(qū)及境外5個(gè)國家,全球有38家分(子)公司,在全國擁有“七兵堂”“中特保”“中軍衛(wèi)士”3個(gè)品牌,是一家以安保服務(wù)為主營業(yè)務(wù),集科技安防、教育培訓(xùn)等為一體的綜合性集團(tuán)公司,而謝清森也快速成長為一名優(yōu)秀的民營企業(yè)家。
——計(jì)算管段起點(diǎn)的溫度,K
部分教師忽略演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的評(píng)估,僅僅在課堂做相關(guān)實(shí)驗(yàn),究竟學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中是否有所學(xué)、有所獲,則缺乏足夠的考慮.結(jié)果教師雖然完成了演示實(shí)驗(yàn),但實(shí)驗(yàn)效果并未充分發(fā)揮出來.另外,部分教師不注重演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)反思,無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)與優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的不足.
——燃?xì)饽栙|(zhì)量,kg/mol
——摩爾氣體常數(shù),J/(mol·K),一般取8.314 J/(mol·K)
——計(jì)算管段內(nèi)的天然氣流量,m
/s
——計(jì)算管段的摩擦阻力系數(shù)
——考慮彎頭、三通等管道組成件后的管段當(dāng)量長度,km
——計(jì)算管段內(nèi)直徑,mm
式中
,Y
——亞臨界流泄漏狀態(tài)下任意時(shí)刻的燃?xì)庑孤┧俾剩琸g/s
將放散閥的放散等效于泄漏,聯(lián)立多個(gè)泄漏速率計(jì)算公式,求出總泄漏速率即可實(shí)現(xiàn)放散效果的等效表達(dá)。
泄漏速率的計(jì)算需要通過判斷燃?xì)獾男孤┝鲬B(tài)來加以確定,泄漏流態(tài)分為臨界流和亞臨界流。臨界壓力比的計(jì)算公式為
:

(2)
式中
——臨界壓力比
如果說《巴黎地圖》和《國王威廉三世的肖像畫》中的情景反諷是通過使用特定詞匯來體現(xiàn),那么在《養(yǎng)雞秘訣》中更多的則是靠特定場景的渲染,提到情景反諷,就不得不提到《養(yǎng)雞秘訣》,整篇故事都是以反諷的口吻將偷雞描述為一個(gè)正經(jīng)的養(yǎng)雞秘訣,堂而皇之地分析如何偷雞是恰到好處的,比如以下這段的描寫:


(3)
近年來,關(guān)于學(xué)生學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)過重的問題已經(jīng)引起社會(huì)相關(guān)部門和機(jī)構(gòu)的高度重視,教育行政部門也明確提出給學(xué)生減負(fù)的號(hào)召。但面對(duì)升學(xué)的壓力,作為教育的主戰(zhàn)場,需要結(jié)合實(shí)際教學(xué)的需要,通過在學(xué)生作業(yè)的布置方式和批改方式等方面,研究出具體的優(yōu)化措施。
——?dú)怏w排放系數(shù),對(duì)于臨界流和亞臨界流均取1
——泄漏孔的面積,m
——燃?xì)鈮嚎s因子
——計(jì)算管段容積,m


(4)
式中
,L
——臨界流泄漏狀態(tài)下任意時(shí)刻燃?xì)庑孤┧俾剩琸g/s
科學(xué)思維是生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)之一,是建立在證據(jù)和邏輯推理基礎(chǔ)的思維,它有明確的思維依據(jù)和思維方向,能對(duì)事物或問題進(jìn)行觀察、比較、分析、綜合、抽象與概括的一種思維,是學(xué)科核心素養(yǎng)的標(biāo)志和關(guān)鍵[1]。科學(xué)思維貫穿在初中生物學(xué)學(xué)習(xí)中,初中學(xué)生在認(rèn)知活動(dòng)中,形成的科學(xué)思維意識(shí)和能力,可以內(nèi)化為個(gè)體的思維方式和行為方式,不僅有助于智力水平的提升,而且能提升人生境界,是學(xué)生終身的學(xué)習(xí)成果。中考是對(duì)學(xué)生學(xué)科知識(shí)和核心素養(yǎng)的綜合評(píng)價(jià),科學(xué)思維是考查的重點(diǎn)內(nèi)容之一,本文嘗試分析中考生物學(xué)試題在分析與綜合、歸納與演繹、抽象與概括、批判性思維四個(gè)方面對(duì)學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)。
泄漏時(shí)間可以利用歐拉方法通過式(5)
計(jì)算得到:

(5)
式中
——將放散閥放散等效于多點(diǎn)泄漏后的總泄漏速率(為各泄漏點(diǎn)泄漏速率之和),kg/s
該課程從考勤、課堂參與度、課后作業(yè)完成情況、期末閉卷測試以及兩項(xiàng)關(guān)鍵性任務(wù)的完成質(zhì)量等方面進(jìn)行形成性考核。大綱明確告知學(xué)生該門課程的考核具有穩(wěn)定性和規(guī)范性,不因任課教授的不同而有相應(yīng)改變,考核標(biāo)準(zhǔn)保持一致。從具體的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)來看,學(xué)校對(duì)學(xué)生的寫作能力和水平有較高要求,拼寫、語法和標(biāo)點(diǎn)符號(hào),每錯(cuò)一處就扣一分。這是值得我們反思的,美國從小學(xué)三年級(jí)開始就培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)術(shù)英語寫作能力,大學(xué)里還有各種線上線下寫作實(shí)驗(yàn)中心對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo),確保學(xué)術(shù)寫作不會(huì)成為學(xué)生科學(xué)研究和職業(yè)發(fā)展的絆腳石。而我們的學(xué)生在高中階段并無學(xué)術(shù)寫作的教學(xué)安排,大學(xué)里又并非各專業(yè)都有科研和寫作指導(dǎo),學(xué)生的學(xué)術(shù)寫作水平自然較弱。
阿囡道:“哎喲,這句話是說不得的。他就是這樣,要我回上海去,我不肯呢。”燕西笑道:“你別忙,你聽我往下念,你就明白了。”又念道:
首先,相較于傳統(tǒng)媒體,網(wǎng)絡(luò)等新興媒體基于其固有的傳播特點(diǎn),具有虛擬性和游戲性等顯著特征。網(wǎng)絡(luò)空間自身便是一個(gè)虛擬世界,每一個(gè)網(wǎng)民都可以不公開自身的姓名、身份、職業(yè),網(wǎng)上的一方不知道另一方的任何情況。由于真實(shí)身份的虛擬,真實(shí)社會(huì)中個(gè)體之間外在的差距也一并被抹殺。這樣每個(gè)網(wǎng)民都能不受拘束地自我表達(dá),與網(wǎng)友進(jìn)行零距離互動(dòng)。另一方面,電腦、手機(jī)等工具為生存在激烈競爭與巨大壓力下的人們提供了愜意愉悅的游戲式環(huán)境。暢游在娛樂新聞、群體聊天、惡搞笑料中的大眾將理性暫時(shí)丟棄,體驗(yàn)了游戲般無拘無束的狂歡。這正符合巴赫金論著中體現(xiàn)出的、在虛擬空間的游戲中發(fā)掘人性本真的狂歡化性質(zhì)。
——燃?xì)饷芏龋琸g/m
——計(jì)算管段起點(diǎn)的絕對(duì)壓力,Pa
本文使用Pipeline Studio軟件進(jìn)行模擬計(jì)算,該軟件是用于氣體和液體管網(wǎng)穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)水力分析的軟件,其中TGNET模塊(即氣體模塊)是目前天然氣輸氣管道工藝分析的常用軟件
。本文使用的是Pipeline Studio軟件中的瞬態(tài)模擬功能。
③ 模擬開始后的第1 min能夠準(zhǔn)確關(guān)閉泄漏孔上下游的分段閥,同時(shí)開啟相應(yīng)的放散閥。關(guān)閉分段閥和開啟放散閥所需時(shí)間均為0。
某天然氣中壓管網(wǎng)總長20.84 km,實(shí)際運(yùn)行壓力為0.15~0.25 MPa,用氣高峰實(shí)際流量接近15 000 m
/h,內(nèi)直徑為302.9 mm,管道當(dāng)量粗糙度取0.3 mm,放散管內(nèi)直徑根據(jù)實(shí)際取50 mm。管網(wǎng)由兩個(gè)氣源點(diǎn)同時(shí)等量供氣,兩個(gè)氣源點(diǎn)的天然氣組成(見表1)相同,為下游48個(gè)非工業(yè)用戶不間斷供氣。標(biāo)況(0 ℃,101 325 Pa)下的天然氣密度取0.718 8 kg/m
。溫度取283.15 K,不考慮天然氣的溫度變化。管網(wǎng)每隔2 km設(shè)置一個(gè)分段閥,并在分段閥兩側(cè)設(shè)置放散閥。模擬的初始流量為7 000 m
/h,壓力為0.213 MPa,溫度10 ℃。使用Pipeline Studio軟件繪制的管網(wǎng)模型見圖2。

.
.
管網(wǎng)模型與模擬的簡化
現(xiàn)任取管網(wǎng)中2個(gè)分段閥之間2 km長的管道建立模型(見圖2)進(jìn)行模擬,同時(shí)做如下假定:
① 泄漏孔僅有一個(gè),泄漏孔徑為20 mm。
⑤ 模擬中的泄漏速率均小于管道允許的最大泄漏速率。
.
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中壓管網(wǎng)基本情況
④ 當(dāng)泄漏孔處的泄漏速率下降至0時(shí),視為發(fā)生泄漏的管道氣體完全放散。
改革開放40年來,我國新聞出版業(yè)發(fā)展取得了令世人矚目的巨大成就,實(shí)現(xiàn)了從單一事業(yè)體制向事業(yè)與產(chǎn)業(yè)并重的華麗轉(zhuǎn)身。一是構(gòu)建新體制。從宏觀管理體制、微觀運(yùn)行機(jī)制到流通體制三個(gè)維度逐步構(gòu)建起了完備的社會(huì)主義新聞出版管理體制與運(yùn)行機(jī)制。二是展現(xiàn)新活力。新聞出版市場體系與要素市場建設(shè)不斷完善,出版市場主體進(jìn)一步壯大,出版新業(yè)態(tài)強(qiáng)勢崛起,產(chǎn)業(yè)發(fā)展展現(xiàn)出全新活力。三是滿足新需求。在滿足人民群眾基本閱讀需求基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提供個(gè)性化、體驗(yàn)性需求和公眾公共文化需求。
② 泄漏發(fā)生在模擬開始后的第0.5 min。
榆陽區(qū)是榆林市政府所在地,地處毛烏素沙漠和黃土高原接壤地帶。境內(nèi)有糧食作物3類、21種、126個(gè)品種,草本植物60多種,木本植物40多種,栽培作物79種,羊子飼養(yǎng)規(guī)模居陜西省前列,豬、雞、牛的飼養(yǎng)也初步形成氣候,已建成全省畜牧業(yè)基地和舍飼養(yǎng)羊示范縣區(qū),極具特色的農(nóng)副土畜產(chǎn)品為生態(tài)產(chǎn)業(yè)開發(fā)提供了豐富的資源;四大農(nóng)業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)---玉米、馬鈴薯、羊子、生豬都處于低利潤原料出售的現(xiàn)狀,與產(chǎn)業(yè)化開發(fā)可以得到的實(shí)際利潤相差甚遠(yuǎn),為生態(tài)產(chǎn)業(yè)開發(fā)提供了極大的利潤空間。因此,大力發(fā)展林果、林牧、種植、養(yǎng)殖等林業(yè)生態(tài)產(chǎn)業(yè),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)開發(fā),是解決“三農(nóng)”問題的有效途徑。
⑥ 在原始工況下不考慮分段閥與放散閥的間距,默認(rèn)兩者位于同一位置。
⑦ 為便于后續(xù)模擬,將2 km長的管道均分為20段,每段長0.1 km,且任意一段管道上無任何途泄流量。

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參數(shù)設(shè)定
Pipeline Studio軟件中的氣體方程有:Sarem、Peng和BWRS。其中BWRS方程具有較寬的適用范圍,計(jì)算精度也比其他方程更優(yōu)異
,因此本模擬選擇 BWRS 氣體狀態(tài)方程。“控制—約束”邏輯選擇“最大流量—最小壓力”,以便準(zhǔn)確觀察泄漏后管內(nèi)氣體的余量變化情況。設(shè)定環(huán)境溫度為273 K,環(huán)境壓力為101.325 kPa,打開組分追蹤功能
,關(guān)閉軟件的傳熱計(jì)算功能,默認(rèn)天然氣在流動(dòng)過程中保持溫度恒定。
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模擬過程
打開Pipeline Studio軟件瞬態(tài)模擬模塊中的時(shí)間設(shè)置,設(shè)定總模擬時(shí)間為7 min,計(jì)算步長為1 s,每10 s輸出一次計(jì)算結(jié)果,構(gòu)建非穩(wěn)態(tài)計(jì)算的基本條件。在保持天然氣管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、上游來氣和下游出氣參數(shù)均不變的前提下,通過改變泄漏孔的位置、上下游放散閥的啟閉工況、上下游放散閥的間距等操作,完成中壓天然氣管道在不同工況下的管道完全放散耗時(shí)模擬。
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放散閥啟閉情況不同
結(jié)合實(shí)際,提出4組泄漏后的不同放散閥啟閉組合。模擬開始時(shí),維持下游出氣壓力為定值,上游來氣流量恒為7 000 m
/h。泄漏發(fā)生在模擬開始后的第0.5 s,模擬開始后的第1 min立即關(guān)閉上下游分段閥。在原始工況下,保持分段閥間距為2 km,泄漏孔在距上游放散閥1 km處,泄漏孔當(dāng)量直徑為20 mm,泄漏系數(shù)取1。模擬工況見表2。

.
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放散閥設(shè)置間距不同
由于普洱茶的獨(dú)特風(fēng)味和良好的保健功能,近年來受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注,普洱茶的陳化研究也得到了一定程度的重視。但是關(guān)于陳化的發(fā)生機(jī)理、控制因素、工藝關(guān)鍵控制點(diǎn)等方面研究還有待深入。因此,進(jìn)一步將普洱茶的陳化和醇化進(jìn)行區(qū)分,陳化是指普洱茶在純自然環(huán)境中擺放,無人工干預(yù)情況下完成自然轉(zhuǎn)化的過程,而醇化則是指普洱茶在人為設(shè)計(jì)或人工控制的環(huán)境中,有目的性的相對(duì)快速完成品質(zhì)轉(zhuǎn)化的生產(chǎn)工藝過程。目前普洱茶的收藏和陳化過程大多數(shù)是自然環(huán)境擺放,無任何人工干預(yù),但是鑒于普洱茶品質(zhì)的特殊性,普洱茶的醇化加工可相對(duì)快速地縮短儲(chǔ)藏時(shí)間,有效提升普洱茶品質(zhì),所以醇化工序?qū)ζ斩璧钠焚|(zhì)形成有重要影響。
在3.2.1節(jié)模擬得出的結(jié)論基礎(chǔ)上,進(jìn)行放散閥設(shè)置間距與放散時(shí)間關(guān)系的研究。模擬過程中的放散方式為在整個(gè)模擬過程的第1 min立即關(guān)閉上下游分段閥,并選擇3.2.1節(jié)結(jié)論中的最優(yōu)放散閥啟閉方式。然后,仍保持分段閥間距為2 km,僅改變放散閥的間距,具體改變方式為將2個(gè)放散閥由兩端等距離向中間移動(dòng),設(shè)計(jì)的模擬工況見表3。

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.
泄漏孔與上游放散閥距離不同
無水開門過程與無水關(guān)門過程中臥倒門受到載荷基本相同,其力矩平衡方程亦為式(4)所示。同樣考慮2種風(fēng)壓情況。由于篇幅限制,不再詳細(xì)列出。無水開門工況下單缸啟閉機(jī)最大推力699.3 kN,出現(xiàn)在無水開門終了時(shí);最大拉力為218.7 kN,出現(xiàn)在逆風(fēng)無水開門初始時(shí)。
選擇3.2.1節(jié)結(jié)論中的最優(yōu)放散閥啟閉方式,在原始工況下,保持分段閥間距為2 km,進(jìn)行泄漏孔與上游放散閥距離與放散時(shí)間關(guān)系的研究。設(shè)置的工況見表4。

不同放散閥啟閉情況下管道泄漏速率隨模擬時(shí)間的變化見圖3。由圖3可知,中壓天然氣管道發(fā)生泄漏并開啟放散的過程中,分段閥關(guān)閉后同時(shí)開啟上下游放散閥,泄漏速率下降至0耗時(shí)最短,放散時(shí)間為140 s;不開啟放散閥,僅利用泄漏孔進(jìn)行管道內(nèi)氣體放散耗時(shí)最長,約為1 850 s;單獨(dú)開啟上游放散閥,管道氣體完全放散耗時(shí)250 s;單獨(dú)開啟下游放散閥,管道氣體完全放散耗時(shí)310 s。由此可見,同時(shí)開啟上下游放散閥相較于不開啟放散閥、僅開啟上游放散閥和僅開啟下游放散閥,管道天然氣放散時(shí)間分別節(jié)省了92.42%、44.00%和54.84%。

上下游放散閥間距不同情況下管道泄漏速率隨模擬時(shí)間的變化見圖4。由圖4可知,中壓天然氣管道發(fā)生小孔泄漏且泄漏孔位于上下游放散閥中點(diǎn)時(shí),關(guān)閉分段閥并同時(shí)開啟上下游放散閥,管道天然氣放散時(shí)間幾乎不受放散閥設(shè)置間距的影響。
泄漏孔與上游放散閥距離不同的情況下管道泄漏速率隨模擬時(shí)間的變化見圖5。由圖5可知,泄漏孔接近上游放散閥與遠(yuǎn)離上游放散閥,管道天然氣放散時(shí)間相差不大。


① 提供了一種管道燃?xì)鈩?dòng)態(tài)泄漏模型考慮放散效果的解決思路,將放散閥的放散等效于多點(diǎn)泄漏,聯(lián)立多個(gè)泄漏速率計(jì)算公式,求出總泄漏速率即可實(shí)現(xiàn)放散效果的等效表達(dá)。該等效表達(dá)方法計(jì)算簡單、易于理解,對(duì)現(xiàn)有管道燃?xì)鈩?dòng)態(tài)泄漏模型起到了補(bǔ)充作用。
② 使用Pipeline Studio軟件進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬,模擬發(fā)現(xiàn)當(dāng)泄漏發(fā)生后同時(shí)開啟上下游放散閥具有更好的放散效果,同時(shí)開啟上下游放散閥相較于不開啟放散閥、僅開啟上游放散閥和僅開啟下游放散閥,管道天然氣放散時(shí)間分別節(jié)省了92.42%、44.00%和54.84%。
③ 模擬發(fā)現(xiàn),改變上下游放散閥設(shè)置間距對(duì)管道天然氣放散時(shí)間幾乎無影響;泄漏孔接近與遠(yuǎn)離上游放散閥,管道天然氣放散時(shí)間相差不大。
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