天然气长输管线投产关键指标参数规律研究

随着全球气候变暖的影响,天然气作为清洁能源得到大力推广,继而推动着越来越多的天然气长输管线建成并投入运行。天然气的易燃易爆性,使得很有必要对天然气长输管线投产进行研究,以得出投产中的规律并以此制定相关的措施和注意事项,继而确保天然气长输管线投产的安全性和平稳性。在天然气长输管线投产中,一般采用氮气隔离天然气和空气的方式进行投产,这就使得投产中会产生两个混气段,而气头推进速度和氮气段长度是天然气长输管线投产中最重要的两个指标参数。本文对某长输管线投产中相邻阀室间气头推进速度与气头到某阀室瞬时氮气段长度进行数据分析,后选择数学模型进行整合。研究表明:相邻阀室间气头推进速度与气头到某阀室瞬时氮气段长度均满足正态分布模型。将该数学模型对某天然气长输管线投产上进行验证,结果显示符合该模型的指标参数可保证天然气长输管线投产的安全性和平稳性。综合上述可以得出建议:为确保天然气长输管线安全性与稳定性,建议在天然气长输管线投产中相邻阀室间气头推进速度与气头到某阀室瞬时氮气段长度可预先利用正态分布模型确定均值,并在实际投产中控制指标参数其在均值波动范围内即可。

长输天然气管道投产氮气运移规律研究

为探究大口径长输天然气管道投产过程中的氮气运移规律,采用CFD数值模拟的方式建立了二维管道组分运输模型,根据现场投产实践检验模型可靠性,研究了重力、初始注氮管容比和气头速度对氮气运移的影响,确定不同工况下的最低注氮管容比。结果表明,重力作用对于大口径管道氮气运移的影响较大,天然气沿管壁上方突进,氮气运移至管壁下方;气头速度越快,置换至相同管道位置处的剩余纯氮气段管容比越大,但这种趋势逐渐减弱,存在一个最大气头速度;气头速度为5、7、9、12、20 m/s时,对应的最低注氮管容比为7.5%、4.9%、4.4%、4%和4%;随着气头速度增加,氮气-空气混气段的管容比基本不变,而天然气-氮气混气段的管容比不断变小。研究结果可为类似天然气管道投产提供实际参考。