管路積液紅外檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、普光氣田地形相當(dāng)復(fù)雜,天然氣輸送采用濕氣集輸系統(tǒng),液相會在地勢低洼處沉積,降低管線輸氣效率,同時,也造成管線內(nèi)腐蝕,高含的二氧化碳和硫化氫又會加劇腐蝕,因此,對管線積液進(jìn)行檢測,根據(jù)積液量采取合適的清管工藝對普光氣田集輸管線安全高效運(yùn)行有重要意義。
　　 本文提出利用液體和氣體的比熱容的巨大差異,通過對管線加熱或者制冷使管線外壁產(chǎn)生溫度梯度,分析溫度梯度判斷管線內(nèi)積液高度。基于以上原理,本文通過FLUENT軟件模擬與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)

2、合的方法開發(fā)出了用于兩相分層流管線的紅外積液檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含管道加熱系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。紅外熱像儀采集加熱后管段外壁的溫度梯度,采集的圖像通過USB接口實(shí)時傳輸?shù)诫娔X,通過積液檢測軟件判斷管內(nèi)積液高度。該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)不破壞管線結(jié)構(gòu),在管外壁非介入式測量管內(nèi)的積液,不會影響天然氣管線的正常生產(chǎn)。
　　 本文通過FLUENT軟件模擬,分析了管內(nèi)液位高度、加熱時間、氣體流速以及撤掉熱流密度后散熱等因素對管外壁溫度梯度的

3、影響。紅外積液檢測系統(tǒng)在中國石油大學(xué)(華東)逸夫樓實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中,及時分析了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)行誤差分析,對比動態(tài)和靜態(tài)條件下積液檢測系統(tǒng)的檢測精度,總結(jié)環(huán)境及人為等因素對檢測結(jié)果的影響,根據(jù)實(shí)驗(yàn)效果,不斷調(diào)整加熱膜的溫度設(shè)置及加熱的時間等實(shí)驗(yàn),修改軟件中積液檢測算法,完善紅外積液檢測系統(tǒng)。
　　 紅外積液檢測系統(tǒng)在普光氣田集輸管線上進(jìn)行了性能驗(yàn)證,分析管線內(nèi)的積液高度受地形、氣量變化及測點(diǎn)前后閥室的壓力變化的影響