天然气脱硫技术研究及应用分析

天然气脱硫技术的研究背景主要源自对环境保护和能源利用的关注。天然气中含有硫化氢(H2S)等硫化物,当天然气被燃烧或用于工业过程中释放时,硫化物会转化为二氧化硫(SO2),这些硫化物和二氧化硫是空气污染的主要来源之一。硫化氢和二氧化硫都是有害气体,对人体健康和环境造成严重影响。硫化氢具有刺激性气味,高浓度的硫化氢会对呼吸系统和眼睛产生刺激作用,严重时甚至危及生命。二氧化硫是酸性气体,能够与大气中的水蒸气和颗粒物结合形成酸雨,导致土壤酸化和水资源污染,对植被和水生生物造成损害。为了保护环境、减少空气污染和降低对人体健康的影响,研究和发展天然气脱硫技术成为重要的课题。脱硫技术可以有效去除天然气中的硫化物,减少硫化氢和二氧化硫的排放。同时,通过脱硫技术,可以提高天然气的纯度,保障天然气的安全使用和输送。随着环保意识的提高和对清洁能源的需求增加,天然气脱硫技术的研究得到了广泛关注。不断改进和创新的天然气脱硫技术有望进一步提高脱硫效率和降低成本,为天然气行业的可持续发展做出贡献。

基于小孔模型的输气管道流量系数修正

流量系数是管道泄漏速率计算过程中的不确定因素,目前流量系数的选取存在随意性和盲目性。针对这一问题,在小孔模型理论分析的基础上,结合缩比实验和CFD数值模拟,考察管道内压、泄漏口形状、泄漏面积、管壁粗糙度对泄漏速率及流量系数的影响,通过速度矢量及马赫数对泄漏口附近进行流场分析,利用多元非线性拟合手段回归流量系数。结果表明,不同工况下的理论值均高于模拟值和实验值,而实验值和模拟值的吻合性较好;在相同压力下,不同形状泄漏口的泄漏速率与泄漏面积均呈正线性相关;在相同压力和泄漏面积下,矩形泄漏口泄漏速率最大,圆形泄漏口泄漏速率最小,说明矩形泄漏口的流量系数最大,其次为三角形和圆形泄漏口;流量系数修正方程的相关系数分别达到0.9951、0.9964、0.9925,可以用于不同工况下泄漏速率的计算。

天然气管道放空系统防火间距计算研究

针对目前国内现行标准规范对放空系统防火间距规定的不足,采用挪威船级社DNV PHAST软件,分别对冷放空和热放空两种作业方式进行模拟计算,得到不同影响因素下0.5 LFL气体扩散范围和4.75 kW/m^2热辐射范围,确定了冷放空和热放空防火间距的选取原则。结果表明,当放空量为20×10^4 m^3/h、常年平均风速20 m/s时,冷放空和热放空的防火间距分别为29.6 m和66.9 m,小于GB 50183中规定的90 m间距;定义了临界风速作为选取放空作业方式的原则,临界风速以下可考虑采用热放空,临界风速及以上可考虑采用冷放空,且放空量越大临界风速越低。研究结果可为国内相关规范的更新和编制提供参考。

基于Spearman-CS-ELM的油气管道腐蚀预测模型

腐蚀是造成油气管道失效的主要原因,准确预测管道的腐蚀缺陷是防止管道失效事故的重要手段。基于斯皮尔曼(Spearman)、布谷鸟算法(CS)和极限学习机(ELM)组合模型,采用Spearman相关系数判别腐蚀因素的相关性,利用因子分析进行降维处理,引入极限学习机对腐蚀速率进行回归,采用CS算法对ELM模型的输入权值和隐含层阈值进行迭代寻优,并比较不同的ELM激活函数,建立了一套埋地管道腐蚀速率预测方法。通过对某埋地管道进行预测值与实际检测值的比对,腐蚀速率的平均相对误差为2.32%。

基于小波包-KPCA特征提取的三种人工焊缝缺陷检测方法

为了减少超声波检测中人为造成的缺陷误判,实现焊缝缺陷的定量评价,采用16MnR焊接试件预制了表面裂纹、气孔和夹杂等三种人工缺陷,进行焊缝缺陷检测试验。利用超声相控阵对其进行了A扫,采用小波包变换的方式对信号进行三层分解处理,通过Matlab构造特征向量能量比例,并采用KPCA进行数据降维,选取了累积贡献率超过90%的前3个主元成分,结合GRNN实现不同缺陷类型的自动分类。研究结果表明,使用小波包-KPCA进行特征提取后,可以进一步去除噪声对焊缝缺陷检测的影响,降低计算时间,准确率可达93.3%,优于常规特征值分析。小波包-KPCA可作为超声信号提取的新手段,为今后的无损检测评价提供理论依据和重要参考。

高温高压条件下可燃气体安全氧含量测定试验研究

针对注空气过程中可燃气体有发生燃爆的风险,对常温常压下的安全氧含量进行了理论计算;采用试验装置对压力1~30 MPa、温度40~120℃环境下可燃气体的安全氧含量进行了测定,并基于试验数据进行了数据拟合。研究结果表明,安全氧含量与初始压力呈对数关系,与初始温度呈线性关系,温度、压力的升高均会造成安全氧含量的降低,其中30 MPa、120℃条件下不发生燃爆的安全氧含量为6.68%(体积分数),远小于常温常压下的理论计算值10.08%(公式法)和12.17%(爆炸三角形法),体系危险性大幅增加。研究结果可为注空气驱现场安全生产和工艺操作提供理论依据和指导。

浅析修订中的《城镇燃气和燃气燃烧器具安全服务技术规范》

主要介绍了修订中的GBXXXX—XXXX《城镇燃气和燃气燃烧器具安全服务技术规范》中对燃气供应者、燃气燃烧器具生产者、销售者、安装者和维修者的专业销售和售后服务基本要求、安全服务的责任、气源置换以及瓶装液化石油气使用的安全服务要求．

冷凝式燃气热水器的节能研究

对冷凝式燃气热水器的节能状况进行了理论分析与试验研究,与普通燃气热水器相比,冷凝式燃气热水器的热效率(绝对值)高13%左右,节能效果明显。

油气管道仪表自控系统的全生命周期管理

随着社会生产对石油的需求量越来越大,油气长输管道已经受到社会各界越来越多的重视。简单的控制系统显然已经不能满足石油长距离运输的需求,技术手段迫切需要得到改进。本文结合油气管道仪表自控系统的全生命周期管理过程进行详细分析,希望能够为油气管道运输作业提供更多的帮助。

温度对燃气热水器热效率测试与计算的影响

通过理论热效率的计算式,分析了试验室环境温度和燃气温度变化对燃气热水器热效率的影响,通过试验测试分析了进水口冷水温度的变化对燃气热水器热效率的影响,提出燃气热水器热效率测试与计算的最佳温度状态为试验室环境温度、燃气温度、进水口冷水温度三者相等。