超声速旋流分离器内天然气液化过程研究

目前关于超声速旋流分离器内天然气凝结液化过程的研究较少,为此,通过数值模拟计算对Laval喷管内气体凝结液化过程进行研究,并分析喷管结构对凝结液化的影响。研究结果表明,甲烷气体在喷管内发生了自发凝结现象,但凝结冲波现象并不明显,这与甲烷气体凝结过程液滴生长较慢且凝结潜热较小有关;随着喷管膨胀率的增大,气体过冷度增加越快,其能更早达到凝结液化条件(Wilson点);喷管内最大成核率、液滴数目及湿度(液化率)均随膨胀率的增大而增大,膨胀率从6 000 s-1增大到12 000 s-1,成核率最大值增加154.8%,液滴数目增加79.5%,喷管出口湿度增加51.7%,较大程度提高了液化率;对于扩张段长度固定的喷管,过大膨胀率将导致气体温度或压力低于三相点而无法液化;不同膨胀率及不同入口条件下液化率均较低,需进一步开展多级液化研究。

湿气集输管线非介入式积液检测技术研究

考虑到安全、天然气组分等因素,越来越多的高含硫气田采用了湿气集输工艺,在山地丘陵地区管线低洼处势必会产生积液。通过理论分析提出了两种非介入式管线积液检测方法。通过室内实验研究证明了两种检测方法的可靠性,最后将这两种积液检测方法应用到了普光气田现场。结果表明:两种检测方法都可以准确地检测到管线内的气液界面,检测结果与实际液位高度相对误差均在±10%以内,并且两种方法操作简单,不破坏管道结构,不受管内运行参数的影响,可以用来指导现场工艺运行,为管线清管提供依据。

管道3PE防腐蚀涂层剥离的原因分析

为明确西南管道3PE防腐蚀涂层(有孔和无孔)剥离的原因,通过现场调研初步明确了涂层剥离的主要原因,并通过电化学测试分析了破损涂层下涂层/金属界面上电解质的扩散过程,通过差示扫描量热法分析了剥离涂层和未剥离涂层的玻璃化转变温度。结果表明:当涂层发生破损时,电解质在涂层/金属界面上的扩散是引起涂层剥离的主要原因,其扩散过程分为腐蚀缝隙形成过程、氧浓差腐蚀过程和析氢腐蚀过程三个阶段;当涂层完好却发生大面积剥离时,这主要是由于环氧底层的玻璃化转变温度太低导致其与基体结合力不够引起的。

相互影响双腐蚀缺陷管道的剩余强度

针对现有的腐蚀规范对相互影响双腐蚀缺陷管道剩余强度的评价结果过于保守的问题,利用非线性有限元分析方法,分析了含有相互影响双腐蚀缺陷管道的剩余强度,研究了双腐蚀环向间距、轴向间距对分别具有相同长度、深度的相互影响双腐蚀缺陷管道剩余强度的影响。研究结果表明:双腐蚀缺陷的环向间距对其相互作用影响不大,工程上可以忽略;当双腐蚀缺陷的轴向间距超过一定数值时,双腐蚀缺陷的相互作用消失;在一定的轴向间距范围内,双腐蚀缺陷相互作用随其轴向间距的变化呈对数关系变化。研究结果证实了采用基于塑性失效准则的三维非线性有限元法研究双轴向缺陷腐蚀管道的剩余强度问题是准确、可靠的。