水平管道水合物浆液流动特性的数值模拟

基于欧拉双流体模型,结合颗粒动力学理论,研究不同水合物颗粒体积分数、不同流速下非均匀颗粒水合物浆液流动过程中水合物颗粒聚集行为、流动压降及浆液速度分布。结果表明:浆液流动压降主要受流速影响,速度越大压降越大。颗粒体积分数在20%—35%,压降变化很小,当颗粒体积分数达到55%时,压降明显变大。水合物颗粒聚集程度随流速增大而降低,低水合物颗粒体积分数下,颗粒聚集呈悬浮状。随颗粒体积分数增大,水合物颗粒呈堆积状聚集,易造成管道堵塞;水合物浆速度梯度随颗粒体积分数增大而增大。随流速增大,速度由非对称变成对称分布,出现较大的速度梯度。保障水合物浆稳定安全流动存在一个临界颗粒体积分数和经济流速。数值模拟为水合物浆液管道输送技术的研究提供理论参考。     

成品油输送管道内腐蚀影响因素及防护措施研究

成品油长距离输送容易引起管道内壁腐蚀,从而影响成品油的安全输送.因此,以国内某成品油输送管道钢材和油样为研究对象,开展了成品油输送管道内腐蚀影响因素研究实验,并针对性地提出了管道内防腐蚀措施建议.静态挂片腐蚀实验结果表明,0号柴油对输送管道钢材的静态腐蚀速率略大于90号汽油和93号汽油,腐蚀时间越长,静态腐蚀速率越小.动态腐蚀实验结果表明,3种成品油中0号柴油的动态腐蚀速率最大,成品油流速越大,动态腐蚀速率越大;实验时间越长,动态腐蚀速率越小;成品油含水量越高,动态腐蚀速率越大.针对成品油管道内腐蚀影响因素研究结果,可以通过改变金属材质、管道内涂层、改善成品油性能以及电化学防护等方式来降低成品油对输送管道内壁的腐蚀速率,从而有效延长成品油输送管道的使用寿命.     

超临界流体色谱法制备EPA-EE和DHA-EE

以二氧化碳作流动相,C18柱为固定相,用超临界流体色谱法制备二十碳五烯酸乙酯(EPA-EE)和二十二碳六烯酸乙酯(DHA-EE).考察了流速、温度、压力、上载量以及进样浓度对制备分离的影响.结果表明,在实验范围内,流速对分离效果影响不大.对于5-C18,250mm×4.6mm色谱柱,其最适制备条件是柱前压12MPa,温度55℃,通常流速下的压降约为1MPa,鱼油的最大上载量大于20μl.而对于8-C18,250mm×10mm色谱柱,其相应的最适制备条件是柱前压11MPa,温度55℃,通常流速下的压降约为0.5MPa,鱼油的最大上载量约为100μl.实验表明,鱼油无需溶解于其他溶剂而可直接进样.     

9.81MPa过热蒸汽管道的选材对比

通过某项目实例,从材料的力学性能、管道壁厚、法兰磅级、应力分析计算、管道现场安装、管道支架和土建基础、管道的压降和流速、采购费用等几个方面综合分析对比P91和12Cr1MoVG作为9.81 MPa过热蒸汽管道材质的优缺点,为9.81 MPa过热蒸汽介质的选材提供参考依据。     

油包水乳液体系水合物的形成对多相流动摩阻的影响

水合物浆液输送作为流动安全保障主要措施和天然气新型运输方法之一,其复杂的流动特性引起了学者的广泛关注。以国内首套水合物高压实验环路为依托,基于水合物生成后管路压降明显增加的现象,分析了4.5 MPa压力下,0.4、0.5、0.9、1.1 m/s四个流速下压降变化幅度,对比水合物生成前后体系摩阻系数的变化,定量表示了各个流速下颗粒存在对摩阻系数的影响。实验结果表明,流速越大,颗粒存在对于体系摩阻系数的影响越小;并且通过对比0.4和0.5 m/s的实验结果可知,在水合物浆液流动过程中,不同的流速对应着不同的液固流型,存在临界悬浮流速的概念。     

辽河石脑油裂解装置急冷锅炉结焦抑制剂的研究

一、实验装置与实验方法 1.实验装置实验装置采用连续流动管式反应器,内装有测焦挂片。反应器尺寸为φ25×4×350mm,挂片尺寸为50×9×0.3mm。两者的材质均为1Cr18Ni9Ti。反应器安装在分两段     

管线钢硫化氢腐蚀影响因素分析及防护措施研究

为了明确硫化氢对油气集输用管线钢的腐蚀规律,并针对性地提出腐蚀防护措施,采用高温高压动态腐蚀实验装置评价了管线钢材在硫化氢存在时的腐蚀情况,考察了包括硫化氢分压在内的不同因素对腐蚀速率的影响,并提出了针对性的腐蚀防护措施。结果表明：随着硫化氢分压和实验温度的增高,挂片的腐蚀速率先增大后减小;腐蚀介质p H越大,腐蚀速率越小;实验流速和含水率越大,腐蚀速率就越大;硫化氢的存在对目标油田集输用X65管线钢的腐蚀影响较大,当硫化氢分压为0.1 MPa时,腐蚀速率达到最大。在相同的实验条件下,缓蚀剂MHS-5对管线钢的腐蚀防护效果最好,缓蚀剂MHS-5的加入能够大大降低挂片的腐蚀速率,当其质量分数为0.05%时,缓蚀效率可以达到92.8%,挂片腐蚀速率小于0.1 mm·a^-1,能够满足行业标准的要求。     

微槽道内流动沸腾的流阻特性研究

研究了去离子水在3种规格矩形微槽内竖直向上流动沸腾的流阻特性,着重考察了出口干度、质量流速、进口过冷度和微槽尺寸对沸腾流动压降的影响.试验结果表明,两相摩擦压降随出口干度增大而增大,在相同出口干度下,入口质量流速越大摩擦压降越大,摩擦压降与入口过冷度无关;随着微槽道尺寸减小,摩擦压降增大.     

竖直上升管中密相气力输送压降特性

研究了内径20 mm的竖直上升不锈钢管道中粉煤密相气力输送单位管长压降随输送参数的变化规律,并得到了Zenz相图。结果表明,在实验操作范围内管道压降主要由固相自身静压降和固相摩擦压降组成,气相产生的压降不超过总压降的1%;固相体积分数是影响压降变化的主要因素,并讨论了粉煤流速以及固相体积分数对固相静压降和摩擦压降的影响规律;考察了粉煤流速和固相体积分数对固相摩擦系数的影响,对实验数据拟合得到了固相摩擦系数的关系式,计算结果与实验值吻合较好。     

新型抗CO_2缓蚀剂的开发及其在原油集输管道中的应用

针对西部某油田含CO_2原油集输管道腐蚀现象严重的问题,以不饱和脂肪酸、三乙烯四胺和氯苯甲烷为原料合成了一种咪唑啉型缓蚀剂,并将咪唑啉型缓蚀剂与非离子表面活性剂进行复配研制出一种新型抗CO_2缓蚀剂KW-101。考察了含水率、温度、流速以及CO_2分压对缓蚀率的影响,室内试验结果表明:随着含水率、温度、流速和CO_2分压的增大,缓蚀剂KW-101的缓蚀率逐渐降低,当试验温度为50℃、流体含水率为80%、流速为3 m/s、CO_2分压为1.5 MPa时,缓蚀率仍可以达到80%以上。现场应用结果表明:在含CO_2原油集输管道中注入200 mg/L的缓蚀剂KW-101后,挂片的腐蚀速率可以降低至0.006 mm/a,达到了良好的缓蚀效果。     

给水管网管壁生物膜生长特性研究

以模拟输水管道生物膜反应器（SIBR）模拟实际给水管网，研究了不同温度、流速、材质的细菌生长规律。结果表明，管道水力剪切力小于0．60N／m^2（0．6m／s）时，随着流速的增大，细菌量越大；27℃和21℃宜于细菌生长，13℃不宜于细菌生长，随着温度的降低，细菌量会降低，细菌生长的最大值出现的时间延迟；不锈钢片的细菌量明显小于PVC片，不锈钢管材是较为理想的管材。     

水平直管内冰浆流动压降分相叠加算法

管道压降是冰浆管道输送系统中重要参数,获知冰浆管道压降对于指导冰浆管道输送有着重要意义。为获得冰浆管道设计过程中有效的压降计算方法,以水平管内冰浆的非均质性流动过程为研究对象,从固液相间的相互作用引起能量耗散的角度出发,参照Molerus砂浆非均质性两相流流动压降计算方法,结合冰浆自身的物性特征,发展了适于冰浆非均质性管流的固液相间相对速度图,总结出冰浆非均质性流动压降的两相叠加算法。结果表明,在冰粒子浓度从3%至30%的范围内基于分相叠加算法所获得的阻力计算结果与文献实验值吻合良好,与此同时,此算法还能够进一步量化出固相压降所占份额随冰粒子浓度及流速的变化关系。     

不同操作压力下的气液过滤特性分析

根据ISO-12500标准建立了压缩空气滤芯性能检测系统,将操作压力由0.1 MPa升至0.7 MPa,分析了操作压力对亲油型和疏油型两种滤芯内的液体分布、滤材饱和度和过程压降的影响. 结果表明,操作压力对疏油型滤芯的过程压降、液体运移与饱和度有显著影响,操作压力每上升0.2 MPa,滤芯初始压降上升0.32 kPa,各操作压力下滤芯润湿压降(平衡压降与初始压降的差)为4.5~5.1 kPa,0.7 MPa时最后1层滤材饱和度比0.1 MPa时上升了71%,饱和度沿气体流动方向呈凹型分布,小面积润湿区域增多,稳态压降前出现短暂跃升阶段,可能加剧滤芯二次夹带,导致过滤器下游管道内液滴数增多,降低过滤器效率;操作压力对亲油型滤芯的初始压降影响显著,操作压力每上升0.2 MPa,初始压降上升0.39 kPa;操作压力对液体运移与饱和度影响较小,不同操作压力下各层滤材饱和度的分布规律相同,液体分布无明显差异.     

不同轻重比例的十字旋阀塔板压降的实验研究

在直径为1 000 mm、板间距600 mm、内置4块塔板的不锈钢圆塔中,以空气-水为介质,对十字旋阀塔板的压降进行了实验研究。在相同开孔率15.52%下,考察了3个液流强度和3个堰高条件下,对不同轻重比例(100%,86%,70%,50%,0)十字旋阀塔板压降的影响。结果表明:相同液流强度和堰高条件下,不同轻重比例塔板压降的关系是050%70%86%100%;相同轻重比例和堰高条件下,液流强度越大,塔板压降越大;相同轻重比例和液流强度条件下,堰高越大,塔板压降越大;这3种因素导致的塔板压降差异均随着阀孔动能因子F0的增大而逐渐缩小。     

三角翼纵向涡内扰管传热机理及数值模拟

基于Fluent软件对相同管径的光管、波纹管、横槽管和三角翼纵向涡内扰管的数值模型都分别采用k-e湍流模型,管内壁设定为等温边界条件,在Re=3×10~4~1.5×10~5范围内和不同流速下,对四种管内不同流速下的流体的温度场进行数值模拟,得出多组不同流速流体通过四种不同的管下的工况性能差异,通过对比多组工况的出口截面温度分布和管内流体迹线分布,结合传热机理分析比较得出三角翼内扰管和光管、波纹管、横槽管内流体的流动传热性能优劣和各自的适用场合。结果表明,纵向涡传热管和其他三种管道比较,传热性能明显提高,在Re=3×10~4~1.5×10~5的范围内,对流换热系数h较光管提高了90%以上,内置三角翼纵向涡的传热管出现大的纵向涡状的螺旋流,主流区和边界层充分混合,但压降较大。     

等温气体管道压降计算的新公式(Ⅰ)

除了平均密度假设外,基于可压缩气体管道压降计算等温公式的相同条件,从Fanning不可压缩流体压降计算公式和压力沿管线位置分布公式出发,建立了可压缩气体管道压降的微分方程.运用等径管道内质量流速ρu为常数的事实成功分离变量,积分后获得了一个代数方程,并通过求解该代数方程得到了一个可压缩气体管道压降计算的新公式.和传统等...     

聚乙烯对油田加热集输工艺的适用性

为明确非金属复合管聚乙烯内衬在油田加热输送工艺的适用性,借助反应釜、扫描电镜研究4731B聚乙烯挂片在温度50 ℃、压力0.1、4、6MPa、采出原油与采出水介质中168 h内的渗透行为.研究发现,采出原油、采出水均可渗透进入聚乙烯使其溶胀、增重,采出原油引起的增重率大于采出水,最大为4.52％;聚乙烯表面产生裂纹,介...     

低质量流速下四头内螺纹管内汽-水两相流摩擦压降特性试验研究

在压力为11.3-21.5MPa、质量流速为250～1 200kg/(m2·s)和工质干度为0～1的工况范围内,对结构为Φ28.6mm×5.8mm的四头内螺纹管中汽水两相流体在水平绝热条件下的摩擦压降特性进行了试验研究.研究结果表明,内螺纹管内两相流体摩擦压降大于同等条件下光管;两相摩擦倍率随工质干度的增大,在高干度时...     

四氢呋喃水合物浆流动特性

利用实验环道进行了水合物颗粒体积分数为0～65.2%的四氢呋喃(THF)水合物浆的流动实验。管道生成四氢呋喃水合物后,水合物浆的压降梯度随着流速的增加而增加;随水合物体积分数的变化存在一个临界体积分数,当管道中的水合物体积分数小于临界值时,压降随体积分数的增加而出现很小的增加,管道中水合物呈稀浆状,浆体为牛顿流体;当管道中体积分数大于临界值时,压降梯度随体积分数的增加急剧增加,管道中水合物呈泥状,浆体为Bingham流体。临界体积分数随着浆体流速的增加而增大,在0.5～3.5m/s的范围内,临界体积分数为39.4%～50.4%,文中回归了泥状水合物的屈服应力及表观黏度。并根据水合物浆的流动特性分段回归了水合物浆在管道中流动的压降计算公式,实验验证表明回归的计算公式可以比较准确地计算管道中水合物浆流动的压降,可以为THF水合物的流动及其它水合物浆的流动提供指导。     

φ3.6m蒸汽煅烧炉炉头加热管架结构分析及改造

目前,我厂有φ3 600×30 000、φ3 200×20 000、φ3 000×30 000不同型号煅烧炉,其中3台为φ3 600×30 000煅烧炉,其炉头加热管架经过长期使用出现了不少问题。1煅烧炉原炉头加热管架结构型式及存在问题1.1原炉头加热管架结构固定型式原设计φ3 600×30 000煅烧炉炉头加热管固