水平管路水环输送稠油减阻模拟实验 被引量：8

1

作者 吴君强 蒋文明 +1 位作者 杜仕林 刘杨 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1734-1741,共8页

随着石油开采的增加,黏度较大的稠油输送受到越来越多的关注。基于自主设计的两相流水环输送稠油实验系统,模拟并开展了水环输送稠油实验。拍摄了水环发生器在不同间隙尺寸下的流动流型,分析了不同实验条件下的水环输送稠油减阻效果。... 随着石油开采的增加,黏度较大的稠油输送受到越来越多的关注。基于自主设计的两相流水环输送稠油实验系统,模拟并开展了水环输送稠油实验。拍摄了水环发生器在不同间隙尺寸下的流动流型,分析了不同实验条件下的水环输送稠油减阻效果。结果表明:水环输送可以大大降低管道输送过程中压降;结合实验和模拟,水环发生器间隙尺寸在0.9～1.4 mm时,水环的减阻效果最好;流速增加会增大单位管道上的压降,降低水环输送的减阻效果。 展开更多

关键词 石油 黏度 两相流 水环 压降 减阻 实验

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低温工况甲烷最小点火能实验研究 被引量：4

2

作者 赵翔宇 李洪波 +2 位作者 李自力 崔淦 付阳 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期353-358,共6页

为探索低温工况下甲烷的爆炸特性,利用自行构建的实验装置,测试了温度为-90~0℃、压力为0.1~0.5MPa的条件下甲烷的最小点火能。研究表明:在研究范围内,随着压力的升高,甲烷的最小点火能减小,且低压时甲烷最小点火能随初始压力的增高减... 为探索低温工况下甲烷的爆炸特性,利用自行构建的实验装置,测试了温度为-90~0℃、压力为0.1~0.5MPa的条件下甲烷的最小点火能。研究表明:在研究范围内,随着压力的升高,甲烷的最小点火能减小,且低压时甲烷最小点火能随初始压力的增高减小较快,高压时减小较慢;随着温度的升高,甲烷最小点火能也减小,且低压时甲烷最小点火能随初始温度的增高减小较快,高压时减小较慢;甲烷的最小点火能分别与压力平方的倒数、温度的倒数呈近似线性关系。 展开更多

关键词 甲烷 最小点火能 低温 压力

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深海管道保温性能试验装置的设计研究 被引量：3

3

作者 张成斌 李自力 +3 位作者 李扬 祁明华 翁浩铭 李慕珂 《石油机械》 2017年第1期53-57,共5页

深海管道保温性能试验装置是进行深海环境下管道保温性能研究的前提,为了对深海管道的保温性能进行研究,对高压试验装置进行了设计和模拟试验研究。设计中的关键技术问题包括试验管件端部效应的消除、试验装置的密封和数据采集及控制系... 深海管道保温性能试验装置是进行深海环境下管道保温性能研究的前提,为了对深海管道的保温性能进行研究,对高压试验装置进行了设计和模拟试验研究。设计中的关键技术问题包括试验管件端部效应的消除、试验装置的密封和数据采集及控制系统的设计。通过FLUENT软件对试验管件两端不进行保温处理的极端情况进行模拟,得出试验管件越长,受端部效应影响越小,试验数据测量越准确;为消除端部效应影响并保证试验数据测量准确性所需要的最小管件长度为2 m。研究结果对于深海油气管道的安全运行具有一定的指导作用。 展开更多

关键词 深海管道 保温性能 端部效应 试验装置 模拟试验

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双混合制冷剂天然气液化过程实验分析 被引量：5

4

作者 李玉星 常学煜 +5 位作者 朱建鲁 韩辉 孙崇正 董龙飞 陈杰 曾伟平 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期2122-2131,共10页

浮式天然气液化装置(LNG-FPSO)具有便于迁移、设备可靠、安全性高等特点,适应于海上油气田的开发。而混合制冷剂流程效率高、处理量大,在海况较平稳、气田产量大的条件下具有明显优势。利用与中海石油气电集团技术研发中心合作研制的浮... 浮式天然气液化装置(LNG-FPSO)具有便于迁移、设备可靠、安全性高等特点,适应于海上油气田的开发。而混合制冷剂流程效率高、处理量大,在海况较平稳、气田产量大的条件下具有明显优势。利用与中海石油气电集团技术研发中心合作研制的浮式双混合制冷剂液化实验装置来验证双混合制冷剂流程的准确性,并对目标气田的原料气产量、原料气入口温度及压缩机频率等进行敏感性分析,以及海上适应性进行研究评价。通过实验发现双混合冷剂液化工艺可满足平稳海况下大规模天然气液化处理,原料气温度、压力在一定范围内变化对流程影响较小,采用变频式压缩机可有效降低低负荷下系统能耗。 展开更多

关键词 LNG-FPSO 天然气 DMR 模拟 实验验证 敏感性分析 海上适应性 节能降耗

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基于简化机理的甲烷/空气混合气体爆炸特性研究 被引量：6

5

作者 李洪波 崔淦 +1 位作者 李自力 赵翔宇 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2017年第9期1197-1202,共6页

基于详细的化学反应动力学机理GRI-Mech 3.0,得到包含14个组元和18个基元反应的简化化学反应机理,研究了甲烷/空气可燃混合气体的爆炸特性。考虑了火花温度、火花半径和点火源位置对于爆炸压力和温度的影响,计算得到甲烷/空气混合气体... 基于详细的化学反应动力学机理GRI-Mech 3.0,得到包含14个组元和18个基元反应的简化化学反应机理,研究了甲烷/空气可燃混合气体的爆炸特性。考虑了火花温度、火花半径和点火源位置对于爆炸压力和温度的影响,计算得到甲烷/空气混合气体成功引发的临界点火温度和临界点火半径。研究结果表明,利用简化机理得到的结果与利用GRI-Mech 3.0详细机理得到的结果具有很好的一致性。点火温度对于甲烷/空气混合气体的爆炸特性无明显影响。随着火花半径的增加,爆炸压力上升速率和爆炸温度上升速率均增加。临界点火温度为1 220 K,临界点火半径为0.008 m。在燃烧的早期阶段,壁面效应可以忽略。最大爆炸压力和压力上升速率、最大爆炸温度和温度上升速率在点火源距离壁面0.08 m时达到最大,而在点火源位置位于壁面时达到最小。 展开更多

关键词 甲烷/空气混合气体 爆炸特性 数值模拟 简化机理 点火

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断层两侧土体对输气管道穿越地震断层的影响 被引量：3

6

作者 张立松 张士岩 +2 位作者 闫相祯 杨秀娟 曹宇光 《石油机械》 2017年第4期98-101,共4页

关于埋地管道穿越地震断层的问题,现有文献对梁-壳混合模型中梁-壳单元连接处的耦合问题并未深入研究。鉴于此,考虑梁-壳单元在连接处的耦合效应,给出了梁-壳单元耦合的刚度矩阵方程,并据此建立了输气管道穿越地震断层的梁-壳-土弹簧力... 关于埋地管道穿越地震断层的问题,现有文献对梁-壳混合模型中梁-壳单元连接处的耦合问题并未深入研究。鉴于此,考虑梁-壳单元在连接处的耦合效应,给出了梁-壳单元耦合的刚度矩阵方程,并据此建立了输气管道穿越地震断层的梁-壳-土弹簧力学模型。利用该有限元模型,分析了断层两侧土体性质差异对输气管道受拉侧和受压侧最大轴向应变的影响规律。分析结果表明:土体性质较强一侧的管道最大轴向应变明显高于土体性质较弱一侧的管道最大轴向应变;断层两侧土体容重和内摩擦角差异对最大轴向应变有较大影响,而土体内聚力差异对输气管道最大轴向应变的影响均较小。研究结果为输气管道穿越地震断层的安全评价提供了理论依据。 展开更多

关键词 输气管道 地震断层 土体性质 梁-壳单元耦合 有限元模型

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影响水包油型乳化液稳定性的因素研究 被引量：12

7

作者 刘杨 王占胜 +2 位作者 杨杰 蒋文明 陈明灿 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1266-1269,共4页

研究了影响水包油型乳化液稳定性的因素:乳化剂种类、乳化剂质量、剪切乳化方式、剪切乳化时间、剪切乳化速率。通过选取油滴平均粒径(dn)和油浓度(c)作为乳化液稳定性评价指标,进行实验对比。结果表明,乳化剂为1 g十二烷基苯磺酸钠、... 研究了影响水包油型乳化液稳定性的因素:乳化剂种类、乳化剂质量、剪切乳化方式、剪切乳化时间、剪切乳化速率。通过选取油滴平均粒径(dn)和油浓度(c)作为乳化液稳定性评价指标,进行实验对比。结果表明,乳化剂为1 g十二烷基苯磺酸钠、高速剪切乳化机转速为6 000 r/min、乳化时间为10 min时形成的乳化液较为稳定。且在乳化剂、剪切乳化方式一定的情况下,随剪切乳化速率的增大、乳化时间的加长,油滴粒径越小,油浓度越大,油滴分布越均匀,乳状液越稳定。 展开更多

关键词 乳化液 稳定性 粒径 油浓度

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埋地集输管道检测数据分析 被引量：6

8

作者 王孟 李自力 +1 位作者 杨超 陈健飞 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期132-137,共6页

目的找出导致外防腐层破损的因素,研究防腐层破损对管道壁厚减薄的影响。方法采用PCM+埋地管道外防腐层状况检测仪对管道外防腐层进行检测,采集埋深、DB值和电流衰减值,并根据电流值计算绝缘电阻率。采用超声波测厚仪检测管道剩余壁厚,... 目的找出导致外防腐层破损的因素,研究防腐层破损对管道壁厚减薄的影响。方法采用PCM+埋地管道外防腐层状况检测仪对管道外防腐层进行检测,采集埋深、DB值和电流衰减值,并根据电流值计算绝缘电阻率。采用超声波测厚仪检测管道剩余壁厚,通过现场实测数据对管道防腐层和管壁腐蚀情况进行分析。结果通过对数据的分析,发现运行年限、埋深、介质输送温度以及土壤电阻率等因素都对外防腐层产生不同程度的影响。不同材质的外防腐层随着运行年限的增长,其破损程度变化不同,并且对管道壁厚减薄程度的影响也不同。结论对于运行超过10年的管道,应定期检测并及时维修、更换防腐层。埋深不足0.8 m的管道,应及时增加覆土层厚度,无法加大埋深的则应该加大巡检力度,防止管道遭到破坏。运行超过10年的沥青玻璃布管道外防腐层破损严重,建议更换3PE防腐层。应建立起阴极保护系统,与外防腐层形成双层屏障。 展开更多

关键词 埋地管道 防腐层破损 壁厚 埋深

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土体力学性质对输气管道穿越地震断层的影响分析 被引量：3

9

作者 张立松 张士岩 +1 位作者 闫相祯 曹宇光 《中国测试》 北大核心 2017年第5期120-123,共4页

为获取土体力学性质对输气管道应变行为的影响,给出等效边界弹簧设置在管道弹塑性变形段的本构关系,并据此建立考虑等效边界弹簧的输气管道穿越地震断层壳-接触有限元模型。利用该有限元模型,分析地震断层作用下土体力学性质对输气管道... 为获取土体力学性质对输气管道应变行为的影响,给出等效边界弹簧设置在管道弹塑性变形段的本构关系,并据此建立考虑等效边界弹簧的输气管道穿越地震断层壳-接触有限元模型。利用该有限元模型,分析地震断层作用下土体力学性质对输气管道受拉侧和受压侧最大轴向应变的影响规律。结果表明:在较小的断层位移下,土体弹性模量和内摩擦角对最大轴向应变有较大影响;随着断层位移的增大,土体弹性模量和内摩擦角对最大轴向应变的影响降低。无论较小断层位移还是较大断层位移,土体内聚力对输气管道最大轴向应变的影响均较小。 展开更多

关键词 输气管道 地震断层 土体力学性质 等效边界弹簧 壳-接触模型

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考虑等效边界弹簧的输气管道穿越断层壳-接触有限元模型 被引量：2

10

作者 张立松 张士岩 +1 位作者 闫相祯 杨秀娟 《压力容器》 2017年第1期25-29,共5页

利用管土相互作用理论,给出了等效边界弹簧施加在管道弹性变形和弹塑性变形范围内的本构关系。考虑地震断层作用下的管道力学行为实质,建立包含等效边界弹簧的输气管道穿越地震断层壳-接触有限元模型。同时,建立输气管道穿越地震断层的... 利用管土相互作用理论,给出了等效边界弹簧施加在管道弹性变形和弹塑性变形范围内的本构关系。考虑地震断层作用下的管道力学行为实质,建立包含等效边界弹簧的输气管道穿越地震断层壳-接触有限元模型。同时,建立输气管道穿越地震断层的大尺寸参考有限元模型,验证所提出模型的准确性。结果表明,对于最大轴向位移及应变、管线与断层交接处的轴向位移及应变,所提出的有限元模型和参考有限元结果误差分别为2.85%,3.06%,2.94%,3.95%。当断层位移较小时,输气管道表现为局部屈曲;当断层位移较大时,输气管道表现为拉伸失效。 展开更多

关键词 输气管道 地震断层 等效边界弹簧 壳-接触模型 管土作用

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地面输油管道泄漏流散数值模拟 被引量：10

11

作者 史晓蒙 吕宇玲 杨玉婷 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期90-96,共7页

针对库区地面输油管道发生泄漏后油品流散行为的不确定性,建立了地面油品泄漏流散的三维CFD仿真模型,模拟了不同管道运行压力和不同泄漏孔径下油品在地面上的流散过程,得到了油品扩展速度关于泄漏流量的关系式和流散面积关于管道压力、... 针对库区地面输油管道发生泄漏后油品流散行为的不确定性,建立了地面油品泄漏流散的三维CFD仿真模型,模拟了不同管道运行压力和不同泄漏孔径下油品在地面上的流散过程,得到了油品扩展速度关于泄漏流量的关系式和流散面积关于管道压力、泄漏孔径、流散时间的偏微分方程组。结果表明:流散面积随管道压力增大呈线性函数增大;流散面积随泄漏孔径呈三次函数变化,先减小后增大;在泄漏的开始阶段,流散面积随泄漏时间的变化随管道压力呈线性增长,在扩展达到稳定时,扩展速度随泄漏流量呈指数函数增大。 展开更多

关键词 输油管道 泄漏 扩散范围 数值模拟

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板翅式换热器物流分配对天然气液化性能的影响 被引量：2

12

作者 朱建鲁 李玉星 +1 位作者 季鹏 王武昌 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第10期22-30,共9页

板翅式换热器入口物流分配不均是造成换热效能降低的主要因素之一,对天然气液化装置稳定和高效的运行产生不利的影响。针对氮气膨胀和混合制冷剂两种天然气液化工艺,分别研究原料气、氮气制冷剂和混合制冷剂物流分配不均对换热器参数和... 板翅式换热器入口物流分配不均是造成换热效能降低的主要因素之一,对天然气液化装置稳定和高效的运行产生不利的影响。针对氮气膨胀和混合制冷剂两种天然气液化工艺,分别研究原料气、氮气制冷剂和混合制冷剂物流分配不均对换热器参数和液化工艺性能的影响,得到换热器入口物流分配不均匀度STD(standard deviation,均方差)的临界值,为换热器的选型和天然气液化工艺的设计提供依据。结果表明:相同STD值下,天然气液化性能受不同物流分配不均影响程度大小依次为氮气制冷剂、混合制冷剂和原料气;倾斜严重影响混合制冷剂的分配及换热效果,倾斜角度由0°增加至20°时,液相STD值由1.3增至3.9,天然气液化率从92.8%降至69.4%;为满足天然气液化率在90%以上,原料气、氮气制冷剂及混合制冷剂物流分配的临界STD值分别为8.3、2.8、4.5(液相),混合制冷剂倾斜工况临界STD值为1.5(液相),对应倾斜角度为1.6°。 展开更多

关键词 板翅式换热器 物流分配 液化性能 倾斜

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高压直流接地极对埋地管道的干扰及防护 被引量：19

13

作者 杨超 李兆玲 +2 位作者 杨任继 李自力 崔淦 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期166-170,共5页

为探究高压直流接地极对埋地管道的干扰规律以及防护措施,模拟不同入地电流对管地电位的变化规律,并从距离、分段隔离和阴极保护3个方面研究对直流干扰区埋地管道的防护措施。结果表明:管地电位偏移随入地电流的增大而增大,随距离的增... 为探究高压直流接地极对埋地管道的干扰规律以及防护措施,模拟不同入地电流对管地电位的变化规律,并从距离、分段隔离和阴极保护3个方面研究对直流干扰区埋地管道的防护措施。结果表明:管地电位偏移随入地电流的增大而增大,随距离的增大先急剧后缓慢减小;分段隔离+阴极保护措施可保护隔离区域内管段,但可能会对区域外管段产生直流干扰。对于高压直流干扰区管道,在保证接地极与管道最大距离的情况下,可通过分段隔离加阴极保护的方式保护受干扰管道,但应注意隔离区域内的阴保系统对区域外管道的干扰。 展开更多

关键词 高压直流 接地极 埋地管道 分段隔离 阴极保护

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新型电絮凝装置净化含油污水的试验研究

14

作者 杨杰 刘杨 +4 位作者 陈明灿 邓展飞 蒋文明 陈义美 王占胜 《工业水处理》 CSCD 北大核心 2017年第9期30-33,共4页

针对油田乳化液的水质特性,用电絮凝方法对配制的含油污水进行动态试验研究。基于自主设计的新型电絮凝装置,首先开展了电流密度和处理流量对新型电絮凝装置处理性能的影响试验,发现随着电流密度的增大和处理流量的减小,除油率和除浊率... 针对油田乳化液的水质特性,用电絮凝方法对配制的含油污水进行动态试验研究。基于自主设计的新型电絮凝装置,首先开展了电流密度和处理流量对新型电絮凝装置处理性能的影响试验,发现随着电流密度的增大和处理流量的减小,除油率和除浊率升高。其次,在新型电絮凝装置中增加了斜管装置,发现除油率提高了2%~3%。最后,分析了耗铝量和耗电量,发现电流密度为95.24 A/m2,处理流量为20 L/h时,装置处理效果最佳。 展开更多

关键词 电絮凝 含油污水 动态试验 处理性能

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FLNG液化工艺系统放大效应及应用研究 被引量：3

15

作者 王武昌 魏丁 +1 位作者 李玉星 朱建鲁 《天然气化工—C1化学与化工》 CSCD 北大核心 2017年第3期93-99,110,共8页

海上天然气液化工艺技术是LNG-FPSO的主要研究内容。以丙烷预冷双氮膨胀液化工艺的小试试验装置和中试试验装置为依托,建立了相应的小试、中试液化工艺模型。首先通过比较试验结果和模拟结果验证了模型的准确性,然后通过HYSYS软件数值... 海上天然气液化工艺技术是LNG-FPSO的主要研究内容。以丙烷预冷双氮膨胀液化工艺的小试试验装置和中试试验装置为依托,建立了相应的小试、中试液化工艺模型。首先通过比较试验结果和模拟结果验证了模型的准确性,然后通过HYSYS软件数值模拟分析了两种规模原料气参数的变化对液化工艺系统的影响。鉴于小试、中试液化流程,设备选型,以及原料气参数的不完全相同会影响工艺放大效应的准确分析,通过对小试和中试装置的试验研究以及小试、中试及目标气田的液化工艺的模拟研究,提出净比功耗的概念。研究结果表明,净比功耗能够有效的反映工艺系统随装置规模放大过程的性能变化。随着液化规模的增大,净比功耗逐渐降低,工艺适应性更强,明确了丙烷预冷双氮膨胀液化工艺的可行性。在数值模拟基础上,采用净比功耗计算方法可以对不同规模液化流程的净比功耗进行预测,为目标气田的投产和运营提供参考。 展开更多

关键词 FLNG 丙烷预冷 双氮膨胀 液化工艺 放大效应 净比功耗

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下倾管液塞耗散中长度特性研究 被引量：1

16

作者 耿耿 何利民 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第8期54-58,74,共6页

为研究下倾管内液塞耗散规律,建立了一套包含段塞产生器和电导探针数采程序的气液两相流试验系统,探究了下倾角度、表观气速、初始液塞长度对液塞耗散的影响规律。结果表明:下倾管中的液塞耗散不是一个均匀过程,而是在进口和出口处耗散... 为研究下倾管内液塞耗散规律,建立了一套包含段塞产生器和电导探针数采程序的气液两相流试验系统,探究了下倾角度、表观气速、初始液塞长度对液塞耗散的影响规律。结果表明:下倾管中的液塞耗散不是一个均匀过程,而是在进口和出口处耗散多,中间位置耗散少。大初始液塞长度、大下倾角度和小表观气速有利于下倾管中的液塞耗散。相同倾角下,表观气速和初始液塞长度影响停留时间,总液塞耗散量与停留时间基本呈线性递增关系。下倾角度相较停留时间对液塞耗散影响更大,下倾角度大时,液塞停留时间短,但刚进入下倾管就会发生较大形态改变,从而加速液塞在下游的形态改变,促进液塞耗散;反之,液塞形态变化小,耗散少。 展开更多

关键词 下倾管 段塞流 液塞耗散 停留时间 下倾角度

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