郭嘉 張婷 王寧

摘要：天然氣在輸送過程中，天然氣中的水漏點(diǎn)，如果高于管線埋設(shè)處的最低溫度時(shí)，就會(huì)發(fā)生凝析液，天然氣管道中凝析液的存在會(huì)增加通球掃線次數(shù)，甚至還會(huì)影響到天然氣管道的輸氣效率。凝析液的存在，對(duì)于天然氣輸氣管中的流量、管徑、管線傾角都會(huì)產(chǎn)生壓降影響。因此需要利用流程模擬功能建立數(shù)據(jù)模型，分析凝析液對(duì)于流動(dòng)參數(shù)的影響，對(duì)比凝析液的存在是否會(huì)對(duì)壓降造成影響，并且可以計(jì)算出管線內(nèi)的積液量，為清管作業(yè)進(jìn)行指導(dǎo)，從而有效提高輸氣管道的運(yùn)行效率。

關(guān)鍵詞：輸氣管道;凝析液;流動(dòng)參數(shù)

結(jié)合天然氣的組成特點(diǎn)以及管線的運(yùn)行參數(shù)，建立相關(guān)流程模型，該模型主要能夠分析凝析液的存在是否會(huì)對(duì)管線壓降造成影響，通過該軟件能夠計(jì)算出管線內(nèi)的積液量，對(duì)比不含有液體時(shí)運(yùn)行參數(shù)，得出管線內(nèi)污水和污油存在對(duì)于輸氣量的影響規(guī)律，利用該技術(shù)能夠?qū)ζ渌芫€進(jìn)行計(jì)算分析，為清管作業(yè)提供作業(yè)指導(dǎo)，了解管線的運(yùn)行情況，制定合理的清管周期。

1含凝析液輸氣管線壓降影響因素

1.1凝液量對(duì)壓降的影響

在確保其他參數(shù)不變的前提下，增加重組分含量，就能夠有效分析凝析液對(duì)管線壓降的影響。具體的操作方法為：將一條氣體管線與一條純液態(tài)烴管線進(jìn)行連接，并且將兩條管線連接在混合器上，同時(shí)混合氣需要接一條管線為氣液混輸管線，逐漸增加純烴管線的流量，混輸管線中的中錯(cuò)誤，分含量就會(huì)不斷增加，利用HYSYS軟件能夠計(jì)算出管線壓降，根據(jù)計(jì)算結(jié)果能夠分析出凝析液對(duì)于管線壓降的影響。

通過計(jì)算結(jié)果可以看出，隨著凝析液的不斷增加，天然氣管道中的壓降會(huì)逐漸增加，由于其他參數(shù)都不改變的情況下，春天管線流量的增加，管線中的重組分含量會(huì)呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，因此管線中的凝析量會(huì)逐漸增加，氣液混合物的流速也會(huì)增加，所以管線中的壓降會(huì)逐漸增大。

1.2含水率對(duì)壓降的影響

在確保其他參數(shù)不變的情況下，逐漸增加輸氣管線中的含水量。具體的操作方法為：將氣體管線與水管線同時(shí)接入混合器上，在混合器的另一端接入一條管線來作為氣液混輸管線，逐漸增加水管線的流量，混輸管線中的含水率就會(huì)呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。利用HYSYS軟件能夠計(jì)算在不同含水率的情況下管線的壓降情況，繪制成含水率關(guān)系曲線。

通過含水率關(guān)系曲線可以看出，隨著輸氣管線中含水率的不斷增加，短線壓降也會(huì)逐漸增大，當(dāng)水管線流量逐漸增加時(shí)，混輸管線中的氣相折算速度會(huì)呈現(xiàn)出緩慢上升趨勢(shì)，液相折算速度會(huì)急劇增加，因此管線中的壓降會(huì)呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。

1.3管徑對(duì)壓降的影響

在確保其他參數(shù)不變的情況下，對(duì)不同管徑的壓降進(jìn)行計(jì)算，可以有效得出管徑關(guān)系曲線。

通過關(guān)系曲線可以看出，隨著輸氣管線管徑的不斷增大，短線中的壓降速度會(huì)呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)，主要的原因是在相同流量下，輸氣管線的管徑越大，則管線中氣液混合物的流速會(huì)相對(duì)減小，表現(xiàn)中的壓降也會(huì)越小。并且管徑對(duì)管線壓降的影響相對(duì)明顯，尤其是在管徑為100毫米時(shí)，壓降變化尤為明顯。因此天然氣輸氣管線應(yīng)當(dāng)合理選擇管徑，能夠有效降低整個(gè)集輸系統(tǒng)的壓降。

1.4流量對(duì)壓降的影響

利用HYSYS軟件能夠計(jì)算出不同流量下的管線壓降情況，由此可以得出流量關(guān)系曲線。

根據(jù)壓降與流量關(guān)系曲線可以看出，在同一條管線中其他參數(shù)保持不變的情況下，逐漸增加輸氣管線的流量，輸氣管線壓降也會(huì)逐漸增加。因?yàn)楫?dāng)流量增加時(shí)管線中的氣液，混合物的流速也會(huì)增加，因此管線的壓降會(huì)呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。

1.5管線傾角對(duì)壓降的影響

利用HYSYS軟件計(jì)算出在不同傾角下輸氣管線的壓降情況。由于管線分為上傾管線和下傾管線兩種，因此在實(shí)際計(jì)算過程中，需要分兩種情況進(jìn)行分析，了解輸氣管線傾角對(duì)壓降所產(chǎn)生的影響。

通過分析管線在上坡過程中的壓降變化情況可以看出，隨著光線傾角的不斷增加，短線中的壓降情況也會(huì)呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。管線傾角越大，管線中的凝析液量也會(huì)越大，凝析液聚集在上坡管道時(shí)，管道中的氣體流通速度減小，容易造成摩擦損失和滑脫損失，導(dǎo)致管線中的壓降情況增加。另外，由于氣相流通面積的減小，氣相流速變，管線中的壓降情況也會(huì)增加。

管線在下坡時(shí)，管線中的壓降情況也會(huì)變小。利用HYSYS軟件計(jì)算可以看出，管線清角越小，輸氣管線中的凝析液量也會(huì)變小，導(dǎo)致液相流通面積減小，氣相流通面積增大。由于氣相流動(dòng)面積的增加，氣相流速也會(huì)變小，因此管線中的壓降也會(huì)減小。

當(dāng)輸氣管線沿著地形存在起伏變化時(shí)，在上坡側(cè)由于重力的影響，管線中的液相速度會(huì)變慢，液體占流通面積增大，管線中含液量增大，在浮力的作用下，會(huì)使管線中氣相流速增大，流通面積減小，如果管路上坡高度變大，則上坡引起的壓降會(huì)逐漸增大。相反，在下坡時(shí)，重力減小，浮力增大，壓降會(huì)減小。由于管道在下坡過程中所回收的壓能不能完全補(bǔ)償上坡時(shí)舉升流體所消耗能量，管路在經(jīng)過起伏地形時(shí)管路中的壓降，需要克服摩擦阻力以外，還需要消耗舉升流體的能量，因此對(duì)于同一條管線來講，如果管線經(jīng)過的地形較為起伏，則壓降會(huì)比水平管線的壓降要大。因此在實(shí)際對(duì)比過程中，要結(jié)合管線所經(jīng)過的地形進(jìn)行計(jì)算分析，不同的地形，凝析液對(duì)于壓降的參數(shù)影響也會(huì)有所不同。

2結(jié)束語

綜上所述，結(jié)合天然氣的組成特點(diǎn)以及管道的運(yùn)行參數(shù)，利用計(jì)算軟件得出天然氣管線內(nèi)的凝析液量，對(duì)比不含有液體時(shí)天然氣管線運(yùn)行參數(shù)，能夠有效得出污水與污油存在的情況下，對(duì)于天然氣輸氣量以及壓能的影響規(guī)律，利用該技術(shù)，可以為清管作業(yè)奠定基礎(chǔ)，制定出合理的清管周期。另外，對(duì)輸氣管線內(nèi)凝析液量的分析，從回收物油以及降低輸氣費(fèi)兩方面進(jìn)行考慮，利用相應(yīng)的計(jì)算數(shù)據(jù)，在實(shí)際運(yùn)用過程中可以帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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