成品油管道落差地段水力特性研究

成品油管道投产时期在落差地段易产生气阻,影响管道的运营和管理。因此建立气阻管段气液两相流动流型计算模型、压力梯度计算模型和持液率计算模型,并编制相关计算程序。基于已投产成品油管道气阻发生段的现场数据进行数值模拟,得出了相应模型的数值结果,为成品油管道投产时期地形起伏较大地段的气阻预防提供了理论依据并提出了预防方案。     

热油管道中有流型流态改变时最小输量计算

通过分析有流型流态改变的热输原油管道的流动特征，用数学中的组合方法证明管道中有４３种流型流态组合并给出组合图，建立了且二分法计算有流型流态改变管路最小输量的数学模型。采用二分法具有公式简单，对函数性质要求不高，稳定性好等优点。根据所建模型研制的程序系统可完成４３种组合工艺及最小输量计算，具有广泛使用性，为计算有流型流态转变热油管路的最小输量提供了方法，在此基础上，研制出一整套程序系统性并给出了算例     

垂直上升管内油气水三相流数值模拟方法研究

利用计算流体动力学软件FLU-ENT对内径20mm垂直上升管内油气水三相流进行了数值模拟。按油水界面特征和气液界面特征将油气水三相流划分为4种流型,给出了相应的流型结构图,并得出4种典型流量下油气水三相流的流型图;计算了管道内径向含气率的分布。计算结果表明,在水基分散流型下,径向含气率最大值基本出现在管道中心位置附近,从而为油气水三相流流动参数的准确测量提供了理论依据。     

加氢装置热高分气空冷器入口两种配管布置方式的ANSYS CFX软件模拟对比

加氢装置高压空冷器入口管道的布置在工艺上有特殊要求,为获得更加合理的设计,采用Ansys CFX软件,对两种常用的"圣诞树"型对称布置方式做仿真模拟计算。布置一为分支后有直管段要求;布置二为分支后没有直管段要求,但需逆向翻转。其模拟结果显示:虽然两种布置方式中流体的分配都比较均匀,但均存在局部死区和偏流现象(液体聚集滞留)。通过逐一分析对比两种布置方式中气相和水相流体分配的模拟图表,最终选用了流体分配到空冷器前每个支管时没有偏流的的布置一方案。     

长庆油田池46井区混输集油工艺研究

原油输送管道设计的基础是工艺模拟计算,根据计算结果可以优化集油管道的设计参数,提高管道工程输油的可靠性和经济性。文章结合长庆油田油二联某进站集油管道工程,利用PIPEPHASE工艺计算软件进行模拟计算,对计算结果进行分析讨论,优化设计参数,比较了增压方案和加热方案的主要工程量、投资、能耗及适应性等,提出长庆油田集油管道经济的操作方案。     

基于正交试验的低温泵空化性能优化设计

选择叶轮进口直径、叶片进口安放角和叶片数为影响因素,设计3因素3水平正交试验方案,运用计算流体力学软件CFX对各模型低温泵进行数值模拟计算,研究不同叶轮参数对低温液氮输送泵汽蚀特性的影响。通过极差分析法确定了改善低温泵空化性能的最佳叶轮参数组合,对优化模型和原模型数值计算结果进行了对比,探究了叶轮空化初生和发展的规律,验证了正交试验优化方案的可行性。研究结果表明,叶轮参数对低温泵空化性能影响显著,在3个因素当中叶片进口安放角的影响最大,优化后的低温泵临界汽蚀余量变小,空化区域减小,整体空化性能改善明显,为低温泵的优化设计提供了参考。     

气液两相流管道防振的方法与措施

指出气液两相流动管道振动与流体流型有密切关系,塞状或弹状流型易引起管道振动,振动强度与流体流速、流量和压力有关,更与激发频率有关,当激发频率与管道自振频率重合或接近时,即便流体激振强度不高,也会引起管道强烈振动。讨论气液两相流管道防振设计思路,阐明气液两相流管道振动响应分析难以进行,模态分析避免共振仍是目前管道防振分析的主要方法。提出多项具体防振措施,强调流型计算要使塞状流型或弹状流型既不在水平管道中出现,也不在垂直管道中出现。     

九江—樟树成品油管道停输后压力下降分析

鉴于成品油管道停输后压力变化对输送控制的重要性,以九江-樟树成品油管道停输后管道压力下降的现象为例,分析讨论了油品温度变化对停输管道压力的影响,通过模拟计算结合实际数据对比验证了分析的准确性。通过计算给出的不同规格钢管停输汽油、柴油温度变化1℃时的压力变化值,可为停输时制定保压方案提供参考。     

气液两相流管流压降计算理论综述

本文综述了石油开采工业中气液两相压降计算理论的主要发展及研究成果,从早期的借鉴单相流计算方法,到目前广泛采用的依据流型和流态、考虑流体与管道和气液相面相互作用的理论,阐述了摩阻系数的计算方法,以便为气—液两相流管道的设计提供理论依据。     

TGNET在天然气管道建设中的应用

随着国内天然气管道建设的加快,天然气管网系统日益复杂化,利用TGNET软件开展了中国南疆地区高压天然气管网系统建设的研究。TGNET软件广泛应用于天然气管道调峰分析计算,通过建立南疆地区管网模型开展仿真模拟计算,利用软件的稳态模拟技术优选管网管径,以及进行管道末端储气能力和事故工况适应能力分析。结果表明,在规划设计阶段TGNET软件对于天然气管道规格确定、管道调峰分析及末端储气能力分析具有很好的辅助作用,为方案的决策提供了技术依据。     

利用PIPEPHASE软件优化输油管道

原油输送管道设计的基础是工艺模拟计算,根据计算结果可以优化输油管道的设计参数,提高管道工程输油的可靠性和经济性。结合延长油矿子长—余家坪—永坪输油管道工程,利用PIPEPHASE工艺计算软件进行了模拟计算,将工艺计算结果进行整理和分析讨论,优化设计参数,提出了输油管道经济的操作方案。     

延长油矿子北输油管道工程工艺模拟计算研究

原油输送管道工程设计的基础是 工艺模拟计算,根据计算结果可以优化输油 管道的设计操作条件,提高管道工程输油的 可靠性和经济性,保证工程的安全生产。本 文结合延长油矿子北输油管道工程,利用 PIPEPHASE工艺计算软件进行了工艺计算, 将模拟计算结果进行整理和分析讨论,提出 了输油管道经济的输油参数方案。     

基于实验研究的水平井气液两相流流型判别修正

流型判别是研究气液两相流流动规律的重要内容。采用实验数据与理论分析相结合的方法,通过对常规管道和变质量管道Brill气液两相流流型判别方法的修正,建立了新的适用于海上水平井气液两相流流型判别方法。实验结果表明,修正的Brill流型判别方法与实验数据吻合较好,可为海上水平井气液两相流流型判别提供参考。     

天然气管道压缩机叶轮冲蚀磨损数值计算及优化

为了研究天然气管道压缩机叶轮磨损问题,揭示压缩机允许安全运行的颗粒物类型及其粒径,识别影响磨损严重程度的条件,基于ANSYS CFX软件中的Tabakoff和Grant的侵蚀模型,对压缩机内部流场进行了气固两相流数值模拟,着重开展了不同固体颗粒粒径对叶轮叶片冲蚀的数值模拟计算。模拟计算结果表明,粒径越大,对叶轮叶片冲蚀磨损越严重;当颗粒粒径保持不变时,颗粒密度越高,对叶轮叶片的摩擦力也就越强。根据模拟计算结果对叶片厚度进行了优化,兼顾了叶轮气动性能和耐冲刷的能力。研究成果对天然气管道压缩机乃至管道系统的安全稳定运行具有现实指导意义。     

丁基胶粒储罐固液两相的数值模拟

简述了丁基胶粒储罐在丁基橡胶生产中的作用,详细介绍了胶粒水的固-液悬浮特性,总结归纳了搅拌桨型对流型的影响。讨论了多相体系不同的计算技术和方法。针对搅拌槽内多相流体系,介绍了不同研究者在浆区处理等方面的模拟方法。采用CFX对丁基胶粒储罐进行数值模拟,得到了胶粒储罐流场分布、流场速度、胶粒浓度等。通过CFX模拟计算,胶粒水在搅拌过程中的流动情况能够被准确的反映出来,可为今后的工程设计及其优化提供参考依据。     

两相管流工艺计算软件的研制

利用流体力学理论 ,结合目前国内外最新的两相流理论和实验研究成果 ,在描述气液两相流水力计算、热力计算和流型判断的数学物理模型基础上 ,研制出适用于海洋、沙漠、丘陵地区原油与伴生气、凝析天然气与凝液输送工艺的一套新的计算模拟软件TFTCS。介绍TFTCS软件的结构、功能、适用范围。用该软件对锦州 2 0 - 2海底湿天然气管道进行模拟计算 ,并与管线生产数据进行对比 ,用国外同类软件PIPEPHASE进行验算。实例计算分析表明 ,该软件功能完善 ,操作方便 ,计算结果可靠 ,能满足油气混输管道的设计计算和生产管理的需要     

原油管道顺序输送热力过程模拟

针对原油管道顺序输送过程中的热力问题,建立了二维非稳态传热的数学模型,采用有限差分法对模型进行求解,并开发了计算软件。对新大线管道交替输送不同国家原油的热力状况进行了模拟计算,计算结果可为制定管输方案提供理论依据。     

压缩机厂房可燃气体泄漏扩散的数值模拟

为了对长输管道压缩机厂房内可燃气体泄漏进行定量分析,使用CFX软件,对长输管道压气站压缩机厂房内的可燃气体泄漏进行了数值模拟计算。计算中介质为中亚天然气和常温常压下的空气,采用标准的κ-ε双方程湍流模型,对压缩机厂房内潜在泄漏点发生泄漏时进行计算。研究结果表明,可燃气体在厂房顶部呈"倒7"型分布,除泄漏点周围外,可燃气体含量最大的区域贴近屋顶处,该研究为压缩机厂房内可燃气体探测器的布置提供了量化的参考。计算结果得到了厂房内可能存在的可燃气体聚集点,并针对性地增设了通风口,消除了可燃气体聚集情况。     

利用CFX软件模拟计算旋风分离器内流场

采用CFX软件对某旋风分离器内的三维气固两相流场进行数值模拟。气相采用四种湍流模型,颗粒相采用拉格朗日坐标下的随机轨道模型。计算结果与实验值进行对比,并考察不同操作因素对旋风分离器分离性能的影响。对比计算结果说明:SSG模型的计算结果较为合理,且旋风分离器的分离性能对操作条件的变化响应及时;基于CFX软件的模拟计算能够较为准确的预测旋风分离器内的流动情况,为开发和设计适宜的旋风分离器提供了一定的技术参考。     

两相管流工艺计算软件的研制

利用流体力学理论,结合目前国内外最新的两相流理论和实验研究成果,在描述气液两相流水力计算、热力计算和流型判断的数学物理模型基础上,研制出适用于海洋、沙漠、丘陵地区原油与伴生气、凝析天然气与凝液输送工艺的一套新的计算模拟软件TFTCS.介绍TFTCS软件的结构、功能、适用范围.用该软件对锦州20-2海底湿天然气管道进行模拟计算,并与管线生产数据进行对比,用国外同类软件PIPEPHASE进行验算.实例计算分析表明,该软件功能完善,操作方便,计算结果可靠,能满足油气混输管道的设计计算和生产管理的需要.