中俄東線天然氣管道是外徑1 422 mm超大口徑天然氣管道在國內(nèi)的首次應(yīng)用,投產(chǎn)采用氮?dú)庾鞲綦x、后續(xù)天然氣置換的方式。為了進(jìn)一步明確中俄東線天然氣管道在投產(chǎn)過程中各氣體的運(yùn)移規(guī)律以及確定合理的注氮量,采用計算數(shù)值模擬的方法,建立了基于外徑1 422 mm管道的組分輸運(yùn)模型,進(jìn)行了基于投產(chǎn)實(shí)測數(shù)據(jù)的模型可靠性驗證,分析了不同管徑、不同初始氮?dú)夥獯婀苋荼�、不同置換速度條件下的氣體運(yùn)移規(guī)律,得到了理論最優(yōu)注氮管容比值。研究結(jié)果表明:①天然氣置換時,重力因素不可忽略,與小口徑管道天然氣沿著管道中心線"錐進(jìn)"不同,中俄東線天然氣沿著管段的頂部突進(jìn);②天然氣置換速度是影響氣體運(yùn)移規(guī)律的主要因素,置換速度越快,純氮?dú)夤苋荼戎翟酱?最終將趨于一個極大值,投產(chǎn)時應(yīng)適當(dāng)提高天然氣置換速度;③在氮?dú)夥獯鎵毫?.02 MPa的條件下,5 m/s、7 m/s、9m/s、15 m/s、30 m/s的天然氣置換速度對應(yīng)的理論最優(yōu)注氮管容比值分別為7.60%、5.00%、4.50%、4.00%、4.00%。結(jié)論認(rèn)為,該研究成果可為大口徑天然氣管道的安全、經(jīng)濟(jì)投產(chǎn)提供借鑒。 

【文章來源】：天然氣工業(yè). 2020,40(09)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

天然氣置換過程的模擬二維幾何模型示意圖

根據(jù)《天然氣管道運(yùn)行規(guī)范：SY/T 5922—2012》[12]，為保證天然氣置換過程中的安全，置換過程中氮?dú)飧綦x段的氮?dú)怏w積分?jǐn)?shù)應(yīng)大于98.00%，大于該值則認(rèn)為是純氮?dú)舛巍Ｈ艄艿纼?nèi)不存在氮?dú)怏w積分?jǐn)?shù)大于98.00%的氮?dú)舛�，則認(rèn)為天然氣已經(jīng)突破。由于該標(biāo)準(zhǔn)比中俄東線北段現(xiàn)場實(shí)踐中氮?dú)怏w積分?jǐn)?shù)大于95.00%的標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格，因此考慮安全因素，下面的數(shù)值模擬研究將按照98.00%的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。2.2 重力對置換過程氮?dú)夥植家?guī)律的影響

模擬外徑1 422 mm管道不同氮?dú)夥獯媪康那闆r，采用單因素變量法，設(shè)計了初始注氮管容比（L1）分別為6.00%、7.00%、8.00%、9.00%、10.00%的5種工況進(jìn)行模型。參考《天然氣管道運(yùn)行規(guī)范：SY/T 5922—2012》[12]，天然氣置換速度不宜超過5 m/s，將各工況天然氣置換速度均設(shè)置為5 m/s。2.3.1 不同工況下置換過程中氮?dú)夥植家?guī)律分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3580219