深水天然气水合物开采立管优化设计

在天然气水合物开采过程中,为了设计出更安全可靠的立管,需要采用多目标优化的方式来获取最合理的立管结构。不仅立管的应力变化要满足许用应力,而且为了减少疲劳效应,要尽量减少应力幅值和减小触地点处的最大曲率值,同时还要保证生产成本的经济性。文中根据Kriging插值法建立了满足相关度和精度要求的代理模型,简化了优化设计步骤,减少了程序运算的时间。基于多岛遗传算法,以天然气水合物开采立管的动力分析结果的最大等效应力幅值、比能耗以及立管质量进行优化设计。相比优化之前的立管,各项参数得到了较好的改善。     

天然气水合物形成条件预测及防止技术(续)

在天然气的输送和处理过程中，经常会形成水合物堵塞管道和设备而严重地影响正常生产。本文介绍了输气管道中形成水合物的原因。为了避免水合物堵塞，需要知识水合物压力及温度条件。综述了水合物压力、温度预测的经验图解法、相平衡计算法和统计热力学方法。阐述防止水合物的常用四种方法。     

天然气水合物形成条件预测及防止技术

在天然气 的输送和处理过程中，经常会形成水合物堵塞管道和设备而严重地影响正常生产。本文介绍了输气管道中形成水合物的原因。为了避免水合物堵塞，需要知道水合物压力及温度条件。综述了水合物压力、温度预测的经验图解法、相平衡计算法和统计热力学方法。简述防止水合物的常用四种方法。     

川气东送天然气管道线路水合物形成预测

为了更好地预测、分析和处理水合物造成的不良后果,以川气东送管道为例讨论了天然气水合物的形成原因,提出了输气管线水合物预测模型,并建立了水合物形成预测的压力和温度计算模型,编制了“水合物预测软件”,预测该管道线路和场站的水合物形成条件和易形成水合物的区域.文中通过以上方法很好地预测了川气东送管道水合物的形成区域及情况,该预测方法可用于天然气管道线路水合物的形成预测.     

长输管线中水合物生成条件的预测研究

介绍了影响输气管道中水合物形成的主要因素。在长距离输气管道中,水合物可能堵塞管道,影响管道的安全运行。针对这一问题,给出了预测气体水合物生成条件的数学模型和计算方法,可以计算给出起点温度和压力的管道沿线温度和压力,从而判断水合物在管线中的生成位置。最后以具体算例证明了该模型和计算方法的可靠性,为预防长输管线中水合物的形成提供了理论依据。     

含气塞管路扫水过程的水力学分析

在新建长输天然气管道水压试验后的通球扫线过程中,由于地形变化剧烈、泄漏等原因,使得清管器下游的水流中包含气塞。为了评估气塞对扫水过程的影响,耦合考虑了清管器、气塞段和液塞段的运动,建立通球扫水过程的力学模型,研究扫水过程中气塞的状态及其对清管器运行速度的影响。结果表明：清管器运行速度的变化主要与管线的高程相关,气塞的长度在高程剧烈变化区段产生很大的变化,对清管器的运行产生冲击,气塞的存在是扫水过程不稳定的重要原因。     

输运流体海洋立管的动力特性

从流体的动量方程出发,考虑流体和管道的耦合,推导出输运流体海洋立管的偏微分运动方程。用Hermite插值函数和Galerkin法离散运动方程建立海洋立管动力运动的有限元模型。然后,利用该模型研究管内气柱流对固有频率的影响。计算结果表明:立管内出现气柱流时,固有频率随气柱位置的不同而明显变化。     

天然气管道防冻堵技术应用

天然气水合物(NGH)是一种严重影响天然气管道安全运行的结晶化合物。目前,国内外对于处理以及防止天然气水合物的生成形成了一套成熟的技术,在实际应用中需要根据管道运行的实际情况,同时结合管道具备实施解堵措施的条件进行解堵,这些解堵方法在实际应用中得到了良好效果。文中主要介绍了几种解堵技术在管道解堵中的应用情况。有效的天然气管道防冰冻、解冻堵技术研究,能够为天然气管道的安全稳定运行提供技术保障。     

油气田节流时天然气水合物的预测

介绍了节流效应以及其在油气田中的应用,产生水合物的可能性,通过计算节流过程中无水合物生成的最大允许含水量预测水合物的生成;通过实例列出了节流温降对水合物生成的影响。     

基于ANSYS的浅海天然气立管模态分析

为了避免立管发生涡激共振,识别影响立管固有振动频率的因素,保障管道安全稳定运行,利用ANSYS有限元分析软件建立有限元模型,对天然气立管进行模态分析,并分析了立管高度、风速、管径和管道两端约束方式4种影响因素对天然气立管固有频率的影响规律。得到了如下结论：随着立管高度的增加,立管的固有频率减小;风载荷大小对立管的固有频率没有影响;随着管径增大,立管的固有频率也增大;立管的两端要尽可能使用全约束条件。     

多相流颗粒碰撞磨损的研究

多相流碰撞磨损在工业上具有广泛的背景,是材料破坏或设备失效的重要原因之一。对国内外多相流碰撞磨损的研究进行了回顾和总结,影响碰撞磨损的因素有颗粒碰撞壁面速度、碰撞角度、颗粒浓度等方面;对多相流磨损的研究由实验方法向数值计算方面发展。颗粒碰撞对多相流防、除垢技术的工程设计具有一定的指导作用,为进一步的研究提供了方向。     

多相流管线的内腐蚀直接评价方法

主要结合墨西哥的一条使用了该评价技术的多相流管线实例，介绍油、气、水混输的多相流管线内腐蚀直接评价（ICDA）技术，重点介绍了多相流管线ICDA的间接检测阶段。采用多相流瞬态模拟软件（0LGA）结合风险分析技术绘制出基于风险分析的内腐蚀敏感度剖面图，从而确定出管线最容易发生腐蚀的高风险临界位置。     

原油海管掺气混输工艺模拟分析

利用OLGA2000多相流瞬态模拟软件,对LD10-1CEP至陆地终端的输油管线每天增输5×104m3天然气的工艺可行性进行了模拟研究。结果表明：可以实行油气混输,虽然海管中会出现段塞流,但并不严重,未出现严重段塞流。为了控制段塞流,仅需在终端设置一个分离器或段塞流捕集器即可。经过计算,段塞流捕集器的理论最小容积为39.71 m3,在安全系数为1.5时,其容积为59.56 m3.     

数字辐射流动可视化系统设计与实现

介绍了一种利用数字辐射成像技术来实现高压不透明输送管道中高固多相黏稠物料流动成像的^60Co数字辐射流动可视化系统。首先阐述了该数字辐射流动可视化系统的总体构成,包括系统的基本原理和研制概况,进而介绍了该可视化系统的性能指标以及功能特点。该^60Co数字辐射流动可视化系统以扫描方式工作,能直接获得数字图像,可用于高压不透明输送管道中密相固液多相流流动机理的研究,其应用对推动高固多相黏稠物料管道输送及处置技术的发展具有重要意义。     

天然气管网的初始流量分配

在对天然气管网进行离线数值模拟计算时,需要给各管段分配初始流量,作为迭代计算的初始值。根据管道的流动状态多在阻力平方区的特点,建立初始流量分配的数学模型,用C 语言编制出计算程序。对实例进行计算和分析,表明用最小平方和法求解各管段初始流量时,不需手工预分初始流量,也不需预先确定各管段流体流动方向,求解所得初始值接近真实值,使数值计算的收敛速度大大提高。     

基于壅塞理论的CNG加气管流量计算分析

为了计算CNG加气系统的高压胶管的流量,以气体动力学为基础,建立等截面一维定常绝热摩擦流动的数学模型.利用VC+ +语言编制界面计算程序对模型进行编程求解,对壅塞状态和非壅塞状态下流量以及出口压力进行计算和拟合.当天然气汽车储瓶内的压力小于临界压力时,加气流量最大,且与胶管两端的压差无关,并计算出最大流量与胶管管长的关...     

BINGHAM流体环空管流流动及传热规律研究

结合BINGHAM流体的本构方程、管流运动方程及能量方程 ,推导了BINGHAM流体环空管流速度分布及温度分布。由于BINGHAM流体具有屈服值 ,环空管流流动中会形成流核。流核的宽度与屈服应力成正比 ,与广义压力梯度呈反比。流核中心线偏离环空中心线 ,且偏向环空内侧。环空内外径之比越小 ,相对偏离越远。在其他条件不变的情况下 ,当屈服应力增大时 ,速度分布剖面变得愈扁平。当其他条件不变时 ,流核速度随环空内外径之比减小而增大。流核内温度变化比环空内外侧明显小 ,随屈服应力的增大 ,温度分布剖面愈扁平。