管输超临界CO 2 泄漏过程管内瞬变特性研究

发布时间：2022-02-15 02:52

　　CO2输送是整个CCUS技术中重要的中间环节,而管道输送则是超临界CO2最高效和最经济的输送方式。为了研究超临界CO2泄压过程中管内节点温度、压力和相态的变化,针对管道泄漏工况,利用OLGA软件对不同初始压力、温度和流量对泄放过程中管段内不同节点的温度、压力等参数和CO2的相态变化的影响进行模拟和分析。分析结果表明:泄漏发生时,输送压力越低,管道泄漏口处的温度越低,应在设计时考虑管道的耐低温能力;初始输送温度对管输压降和流量变化影响不大,主要影响管内温度,进而影响CO2的相态变化。初始温度过高,CO2易在泄漏过程中转为气态,对管道造成冲击;初始温度过低,管道温降加快,更易产生干冰,两种情况均会对管道造成损伤。针对超临界CO2管道输送系统,应考虑泄漏过程中减压波的传递对泄漏口裂纹扩展的影响。所得结果可为我国CCUS技术的发展提供理论支持。 

【文章来源】：石油机械. 2020,48(08)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

管道泄漏模型

图2为放空过程管内压力和温度瞬变曲线。由图2可见，模拟结果与试验值很接近。由于模拟的难点在于是否能较准确地体现CO2泄放过程中相变对温度的影响，所以选取放空结束时各节点温度的试验值和模拟值进行对比，如表2所示。

为保持管内单相输送，管内任意点的压力不能低于8.30 MPa。在CO2驱油技术中，井口无需增压设备仅利用管内流体剩余压力完成注入所需最小压力为13.95 MPa[16]，故本节选取8.30和13.95MPa作为初始压力进行模拟，模拟时间为30 min。为研究在泄漏过程中管内参数的变化规律，在管道内取5个节点，其距管道起始点的距离l分别为0.001、4.500、7.500、10.500和14.000 km，模拟结果如图3和图4所示。图4 l=7.500 km处节点(泄漏口处)相态变化图

【参考文献】：
期刊论文
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[2]气体杂质对管道输送CO2相态的影响[J]. 陈兵,肖红亮,王香增.  天然气化工（C1化学与化工）. 2017(06)
[3]超临界二氧化碳管道输送参数的影响因素[J]. 龙安厚,狄向东,孙瑞艳,孙旭东.  油气储运. 2013(01)
[4]气动管道中压力波的传播特性分析[J]. 林惟锓,黄亮,蔡茂林.  北京航空航天大学学报. 2011(05)

硕士论文
[1]小规模CO2埋地管道介质泄漏扩散特性研究[D]. 刘正刚.大连理工大学 2015
[2]超临界二氧化碳管道输送瞬变特性研究[D]. 刘敏.中国石油大学(华东) 2015
[3]胜利油田气态CO2管道输送瞬变特性及安全分析[D]. 刘梦诗.中国石油大学(华东) 2014
[4]工业规模CO2管道泄漏试验装置设计与安装[D]. 张建.大连理工大学 2013
[5]管输二氧化碳泄漏放空模拟[D]. 晏伟.中国石油大学（华东） 2013



本文编号：3625766