复杂地表气液混输管路持液率影响分析

为促进生产工况参数调整,缓解气液混输管路积液问题,对比研究了考虑高程变化的起伏管路以及不考虑高程变化的水平管路在气液比、管径、输送压力工况参数变化下对管路持液率的影响规律,以及地形变化对持液量的影响情况。通过实际工程案例验证了研究成果对促进管路积液主控因素判断和工况参数调整具有较好的实用性和可靠性。     

天然气凝析液管道射流清管模拟

射流清管器能够降低自身速度,控制下游气液流型。为研究射流清管过程,利用OLGA对不同旁通率清管器进行数值模拟,得到清管器运行速度、管线压力、液塞流量变化规律。结果表明:射流清管器旁通孔泄压,使其前后压差降低,降低清管器速度;旁通气流对上游液塞具有充气分散作用,可降低清管器运行阻力,减小速度与压力波动;旁通气流对积液的剪切携带作用,使部分积液提前流出管道,减小管道出口的持液率,使液塞缓慢、均匀地流出,能够有效减小终端液塞捕集器的体积。     

气液两相段塞流中双流体模型的分析

采用一维瞬态双流体模型描述了倾斜管道中气液两相段塞流的流动情况，提出了段塞单元的简化水力模型，认为段塞流是由一系列段塞单元构成，该段塞单元由流相段塞区和膜区两部分组成；通过对段塞单元的分析，采用新方法来计算段塞频率，塞单元及液相塞的长度；根据据其流动特点推导出表征气液两相间相互作用及气液两相与管壁间相作用的关联式，本文在处理相间曳力系数时摒弃以往采用经验常数的方法，而是在稳态段塞流动量守恒方程的基础上推导出新型的曳力系数表达式从而达到封闭模型的目的。     

气液混输管道积液影响因素及控制方法研究

结合工程实例模拟研究了气液比、管径、输送压力对管道持液率的影响规律,结果表明,气液比越小、管径越大、输送压力越高,管线持液率越大;通过研究地形条件对管道持液量的影响,发现管道液体更容易在上坡段发生沉积。根据影响因素分析结果,归纳了管线积液控制及减轻段塞流对后续装置影响的方法。     

JZ25-1S油田混输海管清管过程模拟分析

采用多相流瞬态模拟软件OLGA,对JZ25-1S油田的WHPB平台至CEP平台油气混输管道进行了清管过程模拟分析,模拟得到了清管球在管道内的运行位置及速度。通过模拟分析清管过程中,管道起终点压力、上升立管底部压力、终端流型、终端液体流量、累计液体量及清管前后管道中总持液量随时间的变化,得到了清管过程中管道起终点的最大压力、终端液体流量的最大值、累计液体量等。利用这些数据判断清管时段塞对管道及下游设施的影响程度,为今后该海底油气混输管道清管过程的理论及现场清管操作提供指导。     

气液混输管道清管模型应用研究

清管球在管道中运行时,受到流体的阻力形成液塞.模拟液塞在管道中流动的模型主要有McDonald-Baker模型和Minami模型两大类,用于模拟管道内稳态和瞬态流动的流体.针对管道中气液两相流体,采用上述两类模型进行模拟计算,并与实验结果相比较,得出结论:对于精度要求较高的情况下,模拟两相流管道中的流体采用某一种清管模型不能满足精度要求,应根据管道中气液混合的速度和清管球的运行速度来确定,不同阶段,采用相对应的清管模型来计算管道清洗的时间和速度.     

微含气液体管道压力波波速特性实验

文中采用实验研究和理论分析两种方法对微含气液体管道压力波波速的特性进行了研究。设计了实验装置及数据采集系统,测量不同含气率下和管道不同位置的压力波波速,编制程序对采集的数据进行处理分析。引入压力波大小对波速的影响,对波速公式进行修正。分析了气液混合物的流动状态对波速的影响。结果表明:修正后的公式拟合值与实验结果基本吻合;气体在液体中的弥散程度越均匀,压力波波速越小,反之则越大。     

T形管内气液相分离特性数值模拟

采用CFD模拟手段,对气液两相流流经T形管时流动特性进行了研究。以水及空气作为模拟介质,采用计算流体力学软件PHOENICS为模拟器,研究了不同入口气液混合流速下,T形管内速度、压力及含气率分布特性。并将模拟后结果与Ottens所得数据进行对比,结果表明CFD模拟与实验研究所得到的T形管内速度特性较吻合。     

液体输送管道固液耦合振动的有限元分析

针对在工程中常见的液体输送管道 ,根据Hamilton原理 ,使用有限元法推导了管道的固液耦合振动方程。通过求解振动方程组的特征值得到管道的固有频率及临界流速 ,并讨论了液体的流速、压力变化对管道固有频率的影响。计算结果表明 ,管道的固有频率随流速的增大而降低 ,当流速等于或大于临界流速时 ,管道将发生静力失稳。     

弯头曲率半径对π形管内气液两相流动影响研究

文中基于气液两相流理论，对水平放置的π形管进行丙烷-水两相混输模拟研究。通过欧拉模型以及Realizable k-ε湍流模型对不同弯头曲率半径条件下π形管管壁含气率分布、湍动能分布以及剪切力分布进行研究。结果表明：输送过程中，气相在重力作用下逐渐聚集在水平π形管顶部，聚集程度随着π形管曲率半径的增大而增大；气液两相流动在管壁产生的剪切力和湍动能随着弯头曲率半径的增大而减小。此外，气液两相流速的增大，能够改善丙烷在π形管顶部的聚集程度并增大管壁湍动能和剪切力。     

垂直管气液两相弹状流流动特性研究进展

详细介绍了国内外垂直管弹状流的研究进展情况。针对垂直管弹状流的形成机理、最小稳定液塞长度和Taylor气泡的运动进行了详细的论述。目的在于全面翔实地阐述垂直管弹状流的研究结果,以期有效地指导实验研究及生产实际工作。     

水平管段塞流气量减小瞬变过程流动特性分析

在长378m，内径0．08m的水平不锈钢试验环道上利用空气和水进行了段塞流气量瞬变试验研究。试验采用压力变送器测量压力信号，将相邻两压力信号相减(上游减下游)得到压差信号。分析了气量减小瞬变过程中压力、压差的变化规律，对瞬变过程中的各种现象进行了详细分析和合理解释，并对气量减小瞬变过程中的压力过降值进行了定量描述。     

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。     

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.     

清管器在输油管道中的运动规律研究

在分析清管物理模型的基础上,建立了清管器前段塞流动的特征参数计算模型、动态数学模型以及相应的数值计算方法,并进行了数值模拟。利用数学模拟方法可以计算清管过程中管线的压力分布,利用压力分布可以跟踪清管球在管线内的运行,这为混输管路的运行管理提供了理论依据。     

气液混输管线间歇流动压降研究

间歇流动是水平混输管线的主要流动形式,压降是两相流动中的关键参数之一,对间歇流动压降进行了详细的实验研究和理论研究.实验工作是利用水-空气和油-空气作为介质在长约30 m、内径分别为50 mm和25 mm的管线上完成的.实验发现液相黏度越大,两相流动压降越大.气相表观速度或液相表观速度的增加都会使压降增大,但增加液相表...     

聚丙烯塑料管水力摩阻系数试验研究

为了测定聚丙烯塑料管（PP—R）的水力摩阻系数λ，用高压水柱压差计实测了PP—R直管段在不同稳态流量下的沿程水头损失，同时用电磁流量计测得相应的管道流量值。根据水力学的相关理论，推导出用上述实测值计算聚丙烯塑料管水力摩阻系数的公式。通过对试验数据的计算和分析，确定了试验用聚丙烯塑料管的水力摩阻系数，并且建立λ与雷诺数Re关系的经验公式。     

基于Fluent的超声波流量计水流特性研究

超声波流量测量技术是一种先进的流体流量测量方法.文中对超声波流量计测量原理进行了分析,并推导出流量计算公式;采用Fluent软件对水流特性进行了数值模拟,分析了管内流体的流场分布、压力分布规律.模拟结果显示超声波接收端与发射端液流存在漩涡,入口段中心线与水平管道中心线的夹角对测量精度影响显著.模拟结果与实际相符,对流量计结构的优化设计具有一定的借鉴意义.     

基于OPC的输油管道泄漏监测系统

针对无法增加泄漏监测专用仪表和数据采集设备的老旧输油管道,设计了基于OPC的输油管道泄漏监测系统,利用OPC通信协议连接现有PLC服务器的方式采集管道运行参数。文中介绍了泄漏监测的原理、OPC通信协议的工作方式和系统的实现方法。系统使用负压波和流量平衡的方法进行管道泄漏识别和漏点定位。输油管道放油测试结果表明,该系统能够及时、准确地发现和定位管道泄漏点。