腐蚀对管输CO_2压力损失影响分析

目的 研究腐蚀对超临界和密相状态下长输CO2管道压力损失的影响。方法 假设新无缝钢管的表面粗糙度为0.1 mm,轻度腐蚀无缝钢管的表面粗糙度为0.25 mm,严重腐蚀无缝钢管的表面粗糙度为0.9 mm,结合输量、管长、环境温度等基础数据,采用HYSYS软件模拟计算腐蚀对不同粗糙度的超临界和密相状态下长输CO2管道的压力分布,根据压力分布结果总结受粗糙度影响的压力分布规律。结果 随着粗糙度的增大,超临界和密相状态下的CO2在流动过程中的压力损失不断增大,超临界状态下的输送受粗糙度的影响大于密相状态下的输送。受高差影响后,结果发生了变化,密相状态下的压力损失大于超临界状态下的压力损失。结论 表面粗糙度对不同相态下的CO2的输送压力损失影响很大,粗糙度每增大1 mm,压降增大约9%～11.2%。在无高差的条件下,超临界状态的压力损失大于密相状态下的压力损失;受高差影响后,密相状态下的压力损失大于超临界状态下的压力损失。在实际输送管道中,密相状态下的压力损失大于超临界状态下的压力损失。

超临界-密相CO2管输特性模拟计算研究

目前,我国的超临界-密相CO2管道输送技术还处于起步阶段,缺乏理论依据和技术支撑。针对这一问题,以某油田特定的气源组分为例,采用PR状态方程,得到了含杂质的CO2相态图,相态图中出现了明显的气液两相区,临界点温度为30.76℃,压力为7.54 MPa。以100×10^4 t/a的输量为基础,针对不同管径条件下沿程压力、温度、密度的变化,选择DN300为超临界-密相输送的最佳管径,对不同入口压力、温度条件下的管输参数进行模拟。结果表明,高压状态下压降几乎不受温度影响,密度对压力和温度数据敏感,黏度对压力数据敏感。超临界-密相CO2在输送过程中,应避免进入准临界区和气液两相区,尽量保持高压运行。