含杂质超临界CO2管道减压波波速的预测模型

超临界CO2管道断裂会在裂纹两端产生减压波,其波速计算是预测和控制管道断裂的关键.基于GERG-2008状态方程,结合均相流动模型与气液两相流声速计算模型,建立了含杂质超临界CO2管道的减压波波速预测模型,并开发了相应的计算程序,分析了单元非极性杂质、单元极性杂质、多元混合杂质对超临界CO2管道减压波曲线的影响.结果 ...     

多相流管道输量突增的瞬态效应试验研究

在大型多相流环道上进行了液量增加的瞬态试验，讨论了试验中的瞬态效应。当液相流量快速增加后，压力波首先传播到管道各点，压力发生扰动，一般时间后空隙传播到各点，压力快速上升。压力快速变化向下游的传播速度等于空隙波的波速。在段塞流时，空隙波波速等于液塞运动速度，在分层流时，空隙波波速等于液体实际流速；在气团流时，空隙波波速等于气液混合物的速度。差压的变化较为复杂，在不同流型和液量下的变化不同。     

液-液水力旋流器的试验研究

描述了影响液－液旋流分离器性能的流体物性参数,含油污水模拟液的制备,试验装置流程以及级效率的测定方法。介绍了旋流器的结构参数和试验方法,重点研究了在操作 参数下不变的条件下,旋流器溢流孔径和入口尺寸、小锥段角度和尾管段尺寸对旋流器性能的影响,并进行了一系列试验研究,以便改善旋流器分离性能,降低能耗,为旋流器结构尺寸的优化设计提供依据。     

起伏油气水多相管路中段塞流软件的研制

多相管路的工艺计算包括流型判别，持液率和压降，温降的计算，PIPEPHASE多相流软件和西安交通大学段塞流软件都存在不足，在这两种软件的基础上，开发出一种具有较好的用户界面且可在Windows平台下操作的软件，该软件可以从始端开始计算，也可以从终端开始计算，提供了三个可供选择的计算模型和油气水多相管路沿线的压降，温降和持液率曲线图，软件具有较高的计算粗度，可以计算所有的段塞流特笥参数数值。     

大口径高压力复杂地形管道变形应力检测方法

中俄东线天然气管道具有超大口径、高钢级(X80)、高压力等级的特点,处于地质活跃的北部冻土与半冻土带,沿线易发生地质灾害,由此而来的非设计载荷会导致管道整体应力水平超过管道应变能力,给管道结构完整性与安全运行带来巨大挑战,采用高精度检测方法测量管道运行期间的应力是对管道进行安全评价的关键。针对中俄东线天然气管道的实际服役状况,在利用超声LCR波检测管道应力理论及方法的基础上,测量了超声LCR波在X80钢弹性变形及塑性变形中的传播时间,探究了超声LCR波在X80钢弹性变形及塑性变形中的传播规律。在中俄东线天然气管道投产运行之初,形成可靠适用的管道应力测量工程应用技术,为其今后运维中的安全评估提供了技术储备。(图5,参19)     

水合物聚集影响因素及正交试验研究

通过水合物聚集体受力分析确定了其主要聚集力是毛细液桥力,完善了水合物聚集体临界最大粒径计算模型.水合物聚集影响因素有接触角、油水界面张力、油相粘度、水合物体积分数、剪切速率,分析单一因素变化对水合物聚集的影响,发现油水界面张力增大导致聚集加剧,其他因素增大则会抑制水合物聚集.以水合物聚集体临界最大粒径作为聚集程度的评判指标,利用正交试验确定了因素水平的最优组合,水合物体积分数作为影响最大的因素,需要首先将其控制在最优水平.研究成果可为确保管输水合物浆稳定流动提供支持.（表3,图7,参14）     

水合物浆液流动特性数值模拟

考虑水合物颗粒体积分数对水合物浆液粘度的影响,应用CFD／FLUENT模拟得到了设计工况下水平管中水合物浆液流型、床层高度,颗粒体积分数分布,管道压降、平均粘度等数据,同时基于DoronP等提出的适用于固液两相流动的双层流动模型,编程求解各工况下的流动参数。通过对比模拟结果、计算结果和实验结果可知,数值模拟方法可以对水合物浆液在水平管中的流动压降进行准确预测,而通过编写UDF,将水合物颗粒流动过程中的粒径分布考虑其中,可以更好地描述水合物浆液的流动状态。因此,数值模拟方法可以作为研究水平管中水合物浆液流动特性、分析流动参数影响因素的有效手段,但尚存不足,有待完善。（图7,表4,参10）     

“双碳”战略下中国CCUS技术现状及发展建议

碳捕集、封存与利用(Carbon Capture Utilization and Storage,CCUS)是当前能够大规模降低工业CO₂排放的有效方式。通过系统分析国内外CCUS关键环节的发展现状,发现燃烧后CO₂捕集技术较成熟,燃烧前捕集技术分离系统较复杂,富氧燃烧技术制氧电耗大,三者要达到工业应用均需继续降低CO₂捕集成本及能耗。中国在CO₂管输工艺、管输安全及管输标准等方面已具备一定的技术实力,但缺乏工程验证和CO₂管道技术系列标准;CO₂封存项目规模较小,在回注方案、地面工艺系统及CO₂泄漏监测等方面尚未到工业化推广要求;CO₂在油气田开发、化工生产等领域的利用积累了丰富经验,但利用量较低,未来应从提高封存量和利用量两方面入手,降低CO₂封存成本。研究结果可为CCUS工程示范和商业化发展提供参考。(图3,表2,参47)     

Beggs-Brill截面含液率计算模型的剖析与修正

指出了Ｂｅｇｇｓ－Ｂｒｉｌｌ截面含液率计算模型在计算下倾管路时存在的问题，并从数学上进行了分析，推导得出了截面含液率计算公式在计算下倾管时的使用范围。提供了一种用于管路持流率计算的方法，可以用于水平管、上倾管和下倾管的计算，并利用实验数据对两者的计算结果作了比较。     

利用水合物实现天然气的固态输送

介绍了天然气水合物的结构、性质及生成条件，讨论了天然气水合物作为一种高度压缩的固态天然气在输气中的应用。对天然气四种运输形式的成本进行了比较，结果表明，利用天然气水合物进行固态输送时成本最低。认为天然气的这种方式是输气工艺的新方向，具有广阔的应用前景。提出了利用水合物进行天然气固态输送在实现工业化过程中的一些尚待解决的技术问题。