燃气管道泄漏量计算

由于城镇燃气管道泄漏量的估算较为复杂,所以目前还没有比较简化的计算公式。为推算出燃气直接泄漏到大气中的泄漏量简化公式,根据城镇燃气管道的实际运行压力,利用小孔模型和管道（断裂）模型估算燃气泄漏量,推算出管道燃气临界体积流量以对泄漏量校核,并将天然气管道泄漏量进行演算。由此可知,小孔模型燃气的泄漏量和泄漏瞬间提升的浓度仅与管内流动的燃气压力和泄漏口的大小有关,而管道（断裂）模型燃气的泄漏量和泄漏瞬间提升的浓度与管道直径、管内流动的燃气压力和管道入口到泄漏口的上游长度都有关系。     

超临界CO_2管道放空特性研究

大规模长距离输送二氧化碳(CO_2)时一般采用管道输送,管内压降和温降是影响超临界CO_2管道放空安全问题的重要因素。与天然气管道相比,超临界CO_2管道放空时CO_2的降压可能导致管道内低温,甚至形成干冰从而对管道及设备造成损伤,危害管道安全。采用OLGA软件对超临界CO_2管道放空过程参数变化规律进行动态模拟,研究表明:初始压力越高或者初始温度越低,放空时间越长,管内越早产生气液两相,管内最低温度值越小,生成干冰的风险也越大。超临界CO_2管道放空时宜采取加热、保温等措施,使管道内流体保持气态泄放,从而有效防止干冰的生成以及管道低温损伤。     

管输超临界CO_2泄漏过程管内瞬变特性研究

CO2输送是整个CCUS技术中重要的中间环节,而管道输送则是超临界CO2最高效和最经济的输送方式。为了研究超临界CO2泄压过程中管内节点温度、压力和相态的变化,针对管道泄漏工况,利用OLGA软件对不同初始压力、温度和流量对泄放过程中管段内不同节点的温度、压力等参数和CO2的相态变化的影响进行模拟和分析。分析结果表明:泄漏发生时,输送压力越低,管道泄漏口处的温度越低,应在设计时考虑管道的耐低温能力;初始输送温度对管输压降和流量变化影响不大,主要影响管内温度,进而影响CO2的相态变化。初始温度过高,CO2易在泄漏过程中转为气态,对管道造成冲击;初始温度过低,管道温降加快,更易产生干冰,两种情况均会对管道造成损伤。针对超临界CO2管道输送系统,应考虑泄漏过程中减压波的传递对泄漏口裂纹扩展的影响。所得结果可为我国CCUS技术的发展提供理论支持。     

超临界CO_2管道停输过程中安全控制研究

鉴于目前对超临界CO2管道停输过程中管内温度变化及压力流量脉动冲击相关研究较少的现状,结合CO2准临界特性,研究了停输工况下超临界CO2管道内流体的变化规律,并针对停输及启输过程提出了相应的安全控制建议。研究结果表明,进入准临界区的CO2密度将在温度微小变化下发生剧烈波动,密度的剧烈波动使管内CO2流体体积波动变化,在管道固定体积约束下,剧烈波动的CO2流体将对管道产生剧烈的脉动冲击,危害管道安全;超临界CO2对管道轴向的波动变化体现为密闭管道内流体的脉动流量,管内CO2的脉动流量出现时间与脉动压力出现时间完全对应;超临界CO2管道停输时间存在危险时间范围,在危险时间范围到来之前结束停输可以避免对管道系统的冲击危害。     

超临界CO_2管道安全输送距离敏感性分析

为保障超临界CO_2管道安全、高效运行,有必要研究超临界CO_2管道安全输送距离。以长庆油田超临界CO_2管道工程为例,对含杂质CO_2流体的相态特性及物化性质进行计算分析,确定超临界CO_2管道的最低运行压力和最低运行温度;改变管径、高程差与地温设计参数,调整入口温度与输量运行参数,计算不同条件下超临界CO_2管道输送距离,分析在输送距离范围内的压降梯度和流速变化。结果表明:影响输送距离的主要因素为入口温度、地温及输量,综合考虑输送距离和管道压降,为使CO_2在输送过程中处于超临界态运行,在管道设计时,选择管道路由应尽量避开上坡段,管径为250 mm较合适;在管道运行时,输量控制在1～1.5 Mt/a,出口温度不宜高于60℃。对不同入口压力进行经济性分析,当入口压力为13 MPa时,CO_2管道运输成本最低,为29.57元/t,通过经济优化得出管道输送距离为177.6 km。     

超临界CO2输送管道泄漏监测系统研究

为了减少超临界CO₂输送管道泄漏产生的危害,有必要研究监测泄漏的方法。超临界CO₂管道输送是碳捕集、利用和封存(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)全产业链中的关键环节,由于CO₂具有较高焦耳—汤姆逊系数,泄漏中温度大幅下降会使管道韧性下降,极可能造成管道脆性断裂扩展,导致管道断裂和介质泄漏扩散。对超临界CO₂输送管道泄漏特性进行分析,提出了管道泄漏监测和站内泄漏监测的方法、相关仪表选型、报警点的设置及处理方案。研究成果可为超临界CO₂输送管道泄漏监测系统设计提供参考。     

超临界CO_2增稠剂研究进展

CO2驱是目前国内外提高油藏采收率的重要方法之一,但由于存在不利的流度比、地层非均质性、天然或人工裂缝等因素,易造成注入CO2流体发生气窜。常用的提高CO2驱波及效率的方法有气水交替驱、CO2泡沫驱和聚合物冻胶驱等,通过在超临界CO2中加入增稠剂,也可提高CO2驱波及系数,提高原油采收率。文中对国内外研究的各种CO2增稠剂进行了综述与评价,重点介绍了常见聚合物、小分子、含氟聚合物以及不含氟表面活性剂等各种类型增稠剂,同时从相行为、相对黏度测定方面介绍了CO2增稠评价方法,对提高CO2驱波及效率的超临界CO2增稠剂的发展方向提出了建议。     

5种管道密封材料在超临界CO_2中的溶胀规律

为了解管道密封材料在超临界CO_2输送环境的适用性,采用横截面直径、外径、硬度和质量测量及形貌观察等方法研究了三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PTFCE)和聚醚醚酮(PEEK)5种密封材料在超临界CO_2中的溶胀规律。结果表明:在35℃、8 MPa,水饱和度为60%,饱和含水量及水相的条件下,EPDM和NBR发生了明显溶胀现象,横截面直径及外径明显增加,表面出现了较多开裂和鼓包;5种材料的硬度均有下降,质量未发生明显变化;5种密封材料性能未随超临界CO_2中的含水量发生明显变化。在水饱和度为60%条件下,随实验时间的增加,EPDM和NBR的溶胀现象变得更加明显,PTFE和PTFCE的硬度有所降低。PEEK在各含水量及实验时间条件下均表现出优良的性能。     

适用于超临界CO_2管道输送的水力模型及特性研究

以稳定流的连续性方程、运动方程及能量方程为基础,结合PR方程拟合得到的密度表达式建立了超临界二氧化碳(CO_2)的水力计算模型。对国内外推荐模型及本文建立的模型进行计算比较,优选出适合于超临界二氧化碳的水力计算模型。通过对该水力模型进行分析得出结论:增大管径可以增加输量;同等管长下压气站数量增加1倍,输量可以增加41.4%;输送温度越低,管道输送能力越大;提高起点压力对流量的影响大于降低终点压力对流量的影响。     

超临界CO_2萃取啤酒花溶解度研究

研究了啤酒花在超临界ＣＯ２中的平衡溶解度随介质温度和压力的变化规律，以及溶解特性。选择适宜的模型，用实验数据对模型进行验算，结果令人满意     

CO_2管道输送技术研究

在CO2回注油气藏提高油气采收率可获得经济效益与环境效益双赢的背景下,研究了CO2热物性参数及管道输送技术。通过调研国内外CO2管输工艺及经验,借鉴油气管道的设计理念和计算方法,针对CO2低临界点的特性,探讨了高含CO2混合物气相、液相和超临界相三种相态输送工艺。在单一相态输送的前提下,比较了不同输量、不同管径下,高含CO2混合物的单向流输送距离。计算表明,超临界管道的单相流最远输送距离Ld最大,气相和液相管道的单相流最远输送距离Ld较小。对于一定输量和输送距离的CO2管道,采取不同输送方式,对应的最优管径不同,对于大输量、长距离工况,气相输送的最优管径最大,超临界输送的最优管径最小。CO2管输技术的研究为CO2不同相态输送方式的经济性对比提供了借鉴。     

超临界CO2管道破裂泄漏影响探讨

近年来，随着碳捕集与封存的需求不断提高，CO₂输送管道成为关键支撑，大规模发展趋势明显。相比气态输送，长距离CO₂输送管道采用超临界输送模式经济性更好，但具有泄漏后压力台阶较高、管道止裂韧性要求较高、泄漏后果与油气介质不同等显著特点。尤其对于超临界CO₂管道泄漏问题，受CO₂密度大于空气、具有窒息性等特性影响，泄漏后果分析日益受到关注，值得深入研究。目前，国内外已经发布了相关CO₂管道输送技术规范，但未见对泄漏后果定量分析方法与临界阙值指标的明确要求，对工程设计的详细指导尚显不足，且鲜有与实验测试结果分析比对的探讨。基于CO₂相态特点，结合超临界CO₂输送特点，探讨了超临界CO₂泄漏后果的安全阙值选取问题，开展了国外超临界CO₂管道破裂实验的深度调研，比对性地开展了超临界泄漏后果模拟分析。研究表明，推荐选择摩尔浓度4%作为CO₂线路管道破裂影响范围评价浓度值；国外大规模...     

含杂质超临界CO_2输送管道的停输影响因素

CO_2管道输送和安全运行相关技术的研究是CCUS技术推广的重要一环。在年生产36万吨CO_2的陕西延长油田CCUS项目基础上,对管道输运含杂质超临界CO_2的过程进行研究。在分析延长油田实际含杂质CO_2物性及相图的前提下,采用OLGA软件分析超临界CO_2稳态输送过程,进而研究超临界CO_2管道停输及安全停输的影响因素,分析停输过程中流体达到准临界区的脉动规律,及初始温度、流量参数对CO_2管道停输的影响,获得初始条件对脉动冲击的影响规律。     

超临界CO_2萃取沙棘油的研究

简要概括了超临界流体的性质及应用 ,并利用超临界CO2 萃取装置从沙棘籽中萃取沙棘油 ,考察了原料粒度、含水量、CO2 流量以及萃取压力、温度对萃取率的影响 ,获得了最佳工艺条件 :原料粒度 6 0～ 10 0目 ,含水量w(H2 O) <5 % ,萃取压力 2 0～ 2 5MPa ,萃取温度 35～ 5 0℃ ,CO2 流量 2 5～ 35kg/h。萃取的沙棘油产品经检测 ,其质量好于行业标准的要求。     

超临界CO_2中聚碳酸酯的合成 Ⅱ.超临界CO_2密度的计算

超临界流体的密度对溶质在其中的溶解度具有重要影响。利用Peng-Robinson状态方程计算了超临界CO2在不同操作条件下的密度,与现有文献报道的实验值比较,最小相对偏差为0.13%,最大为9.44%,平均为3.60%,表明计算值与实验值吻合良好。在温度为305.15~398.15K、压力为8.0~35.0MPa的范围内,将计算的CO2密度值绘成了密度图,方便查找和插值。随着压力升高,温度降低,超临界CO2的密度增大,苯酚的溶解度增加。     

用超临界CO_2合成甲酸

用超临界ＣＯ_２合成甲酸在许多有机化合物的合成中，甲酸是一种极其重要的原料。通常它由ＣＯ与ＮａＯＨ或Ｃａ（ＯＨ）２制得。但在工业生产中该路线有许多缺点，因ＣＯ有毒。而又找不到切实可行的替代方法。据日本研究与开发公司的一个研究小组称，用ＣＯ２可以制备甲?..     

超临界CO_2用于聚合过程

ＤｕＰｏｎｔ公司（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ,Ｄｅｌ）将投资４０００万美元在它的Ｆａｙｅｔｔｅｖｉｌｌｅ工厂建一套１１３５ｔ／ａ的装置,对采用超临界ＣＯ２技术生产聚四氟乙烯（Ｔｅｆｌｏｎ）和其它氟聚合物进行试验。一旦该技术试验成功,公司打算另外投资２－７５亿美元建一套生产装置。该技术是由ＤｕＰｏｎｔ公司和北卡罗来纳大学（ＣｈａｐｅｌＨｉｌｌ）合作开发的。该技术一般将ＣＯ２加入到聚合单体中,另外加入一种自由基引发剂,然后该混合物在３５℃、１３－７８～３４－４５ＭＰａ下进行反应。当把ＣＯ２排出后,仅剩下粉…     

起伏地区超临界CO_2管道输送特性及管输工艺参数经济性研究

作为CO_2捕集与CO_2驱油封存过程的中间环节,管道输送是CO_2输送的首选方法,而管道输送参数设计是CCUS技术应用的关键环节之一。通过提取某管道沿线高程,研究了起伏地形对超临界CO_2管道输送的影响,并对管道输送设计参数进行了分析,建立了与管道和增压设备等投资相关联的技术经济评估模型。结果表明,超临界CO_2管道输送可视为单相流体输送。与平坦地形相比,起伏管道沿线流体的压力和温度波动较大。为使管道全线满足密相输送要求,当入口压力在10～14 MPa时需设置中间泵站。单位CO_2管道输送成本随入口压力的增加先减小后增大,在最优条件下CO_2输送成本为50.93元/t。     

超临界CO_2射流特性数值模拟研究

在利用超临界CO_2射流开采非常规油气资源过程中,工况参数的变化对超临界CO_2射流作业效果有较大影响。为揭示参数变化对超临界CO_2射流特性的影响规律,利用计算流体力学方法模拟了不同喷嘴直径、注入排量、围压和流体温度下超临界CO_2射流特性并进行了对比分析。研究结果表明:喷嘴直径和注入排量对超临界CO_2射流冲击性能的影响明显强于围压和流体温度;超临界CO_2射流等速核长度随喷嘴直径、注入排量和温度的增加而增加,随围压的增加而减小,但围压的增加也使超临界CO_2射流流体密度增大,有利于射流冲击作业;围压和流体温度对超临界CO_2淹没射流和淹没水射流速度特性的影响存在明显差别。研究结果进一步加深了对超临界CO_2射流特性的认识,为超临界CO_2射流技术在钻井和喷射压裂作业中的应用提供了理论参考。     

集气管道CO_2内腐蚀模拟研究

为了预测某集气管道的腐蚀状况,减少因腐蚀引起的穿孔、泄漏等事故,针对某气田WA段含CO_2集输管道多相混输的特点,筛选出合适的CO_2内腐蚀预测模型。使用OLGA软件建立了管道内部CO_2内腐蚀模型并对其进行模拟,分析了管道沿线压力、温度、流态变化情况,经与管道实际运行数据进行对比,验证了模型用于模拟管道运行状况的准确性。通过模拟结果及与实际腐蚀速率的比较得出,OLGA软件可以很好地模拟管道CO_2内腐蚀状况,可为制定管道清管方案提供技术参考。