天然气-水/盐水体系相平衡计算

准确模拟天然气-水系统的相平衡对于消除油气安全输送隐患具有重要的意义。为此,基于气-水二元体系相平衡的研究成果,给出了3种简单实用的多元气-水体系相平衡求解方法：VPT状态方程法--采用状态方程计算气液相组分逸度;PR状态方程法--采用由实验数据回归拟合得到两套二元交互系数和新型Alpha函数,再分别计算气、液相组分逸度;PR Henry法--采用状态方程、活度模型和Henry定律计算气液相组分逸度。此外,对于多元气-盐水体系的相平衡,采用Pizter模型计算了溶解盐的影响。数值计算结果表明：3种方法均能够较准确地预测气相含水量和气体在水/盐水中的溶解度,且计算精度能够满足工程要求,但其中以VPT状态方程法的精度为最佳。     

浅析国外石油天然气行业高压软管现状

高压软管因其特殊结构及优异性能,在石油天然气行业广泛使用。介绍了国外高压软管相关设计标准及适用范围;阐述了国外非粘结型软管的结构及相应特性,重点分析了软管各功能层的设计要点及研究发展现状;结合软管结构组成,分析了软管主要失效模式;调研了国外软管主要生产厂家及业务能力范围;指出了国外高压软管技术发展趋势。研究结果对国内石油天然气行业高压软管的研发和使用有一定借鉴意义。     

湿气管道水合物形成概率计算

水合物的生成给湿气管道流动安全带来隐患,管道流动安全评价对于保障安全生产和减少损失具有重要意义。湿气管道内水合物形成概率的计算是湿气管线流动安全评价的基础。选择管道入口参数为随机因素,基于可靠性的极限状态法,选用较高精度的Har-PR预测酸性天然气含水量,在湿气管线水力和热力计算基础上,按Chen-Guo模型计算水合物形成条件,以实际流动温度和水合物形成温度之差建立概率极限状态方程,采用组合概率法计算管线的水合物形成概率。分析环道入口数据认为,入口压力、温度符合正态分布,流量符合最大极值分布。示例计算表明:随机变量的均值和标准差都影响着湿气管道的水合物形成概率;湿气管道的水合物形成概率对不同随机工艺参数的敏感性不同;单随机变量样本数和组合随机变量样本总数同时影响着全线的水合物形成概率。     

气液聚结器的尺寸估算

在天然气工程项目中,气液聚结器一般设置在对天然气质量要求较高的装置前,如分子筛脱水塔和脱硫吸收塔的入口,用于脱除气相中微小颗粒或液滴,以保证下游设备和装置的平稳运行。气液聚结器设计选型至关重要,合适的气液聚结器能有效地降低设备磨损和维修费用,其设计选型一般由制造厂家根据进口流体参数和脱出液滴大小来计算,国内文献尚无通用的估算方法,外文文献有关于气液聚结器选型的计算原理,但部分关键参数未能详尽说明,尚不能应用于工程项目。结合海外工程项目的设计经验,借鉴外文文献中的计算思路,通过计算表观滤速、环形速度、系统压降来估算气液聚结器的尺寸,并总结出具体估算步骤。经工程实例验证,该方法可用于工程项目设计各阶段气液聚结器的尺寸估算。     

高压大直径天然气-凝析液管流计算模型

前人提出的平界面和曲界面模型大多是基于低压、小管径、水平或接近水平管道空气-水条件的实验数据得来的,如何选择长距离、高压、大直径、起伏地形天然气-凝析液管道水力计算模型是一个需要研究的问题。针对高压、大直径、起伏地形条件下的天然气-凝析液混输管线,运用相态与物性、水力、热力耦合的计算方法对分离流的气-液平界面和曲界面机理模型进行了适用性比较研究。将平界面和曲界面模型下的几何关系和摩阻系数计算相关式运用于实际的高压天然气-凝析液长距离地形起伏管道中,对比水力热力计算结果与实际生产数据,认为平界面模型较曲界面模型能更准确地预测高压、大直径天然气-凝析液两相流管线的压降和积液量。     

输气站场支管盲端振动问题解决方案

在输气站场工程中,输气站场支管盲端引起的振动常被忽视,但在压力和流量波动较大的输气站场,支管盲端引起振动非常明显,一般通过事后调整管道布置来避免运行中出现的振动问题。设计人员常根据经验筛选出易出现振动的工艺管道做动态模拟和防振动设计,一般工艺管道仅做静态设计。采用英国能源研究所指南提出的支管盲端振动失效概率计算方法,对国内某输气站场内管道系统中的支管盲端进行分析计算,调整不合理的管道布置,有效规避了生产运营阶段出现的盲端振动。计算结果表明,该方法是支管盲端振动问题的有效解决方案,可用来检验管道布置中支管盲端的合理性,并进行优化设计。     

太阳辐射影响下工艺管道及设备设计温度探讨

工艺管道及设备设计温度的制定对应力分析、材质选择及相应防腐措施有一定的影响。国内外油气行业常用设计规范已对工艺管道及设备设计温度做出诸多规定,但这些规定在阐述太阳辐射对设计温度的影响时未进行定量分析说明。基于国内外石油行业常用设计标准,筛选出有关太阳辐射对设计温度影响的相关要求;考虑辐射传热、对流换热影响推导出太阳辐射影响下的工艺管道外壁传热方程;给出太阳总辐射基本理论以及工程设计领域中常用的太阳瞬时辐射模型;推荐采用Hottel-Liu-Jordan晴天模型计算太阳瞬时辐射。对某工艺装置区工艺管道及设备外壁最高温度进行定量计算的结果表明,太阳辐射对工艺管道及设备最高设计温度的制定有一定影响。     

湿气管道水合物形成概率计算

水合物的生成给湿气管道流动安全带来隐患,管道流动安全评价对于保障安全生产和减少损失具有重要意义。湿气管道内水合物形成概率的计算是湿气管线流动安全评价的基础。选择管道入口参数为随机因素,基于可靠性的极限状态法,选用较高精度的Har-PR预测酸性天然气含水量,在湿气管线水力和热力计算基础上,按Chen-Guo模型计算水合物形成条件,以实际流动温度和水合物形成温度之差建立概率极限状态方程,采用组合概率法计算管线的水合物形成概率。分析环道入口数据认为,入口压力、温度符合正态分布,流量符合最大极值分布。示例计算表明：随机变量的均值和标准差都影响着湿气管道的水合物形成概率;湿气管道的水合物形成概率对不同随机工艺参数的敏感性不同;单随机变量样本数和组合随机变量样本总数同时影响着全线的水合物形成概率。