川西北气矿湿气管线流动安全运行分析研究

摘要

湿气集输管路的管内腐蚀特性影响管道清管周期的确定，对管线安全经济运行起到重要作用，本文以3条川西北气矿典型湿气集输管路为研究对象，开展了流动腐蚀和水合物分析研究，得到了管线内腐蚀变化规律及水合物的生成特性，研究结果对管线安全经济运行具有一定的理论指导作用。 通过数值模拟分析，当湿气集输管路稳定运行时，管内运行压降略有变化，流型上坡段表现为段塞流，下坡管段为分层流，全线压降受地形变化影响较大；管内腐蚀速率受管内酸性气体分压和持液率综合影响，不同管线管道腐蚀速率最大位置不同；随着运行输量的增加，管线运行压降产生波动，其变化规律受地形起伏程度影响，管路内积液总量明显下降，积液的位置发生改变，进而影响最大腐蚀速率位置的变化。对湿气集输管线进行非稳态运行分析，随着管线连续运行时间的延长，管道内积液不断增加，运行压差上升，pH值下降，管线内腐蚀速率增大，经过不同的稳定时间，各管线运行压力、温度、积液pH值及腐蚀速率等参数趋于稳定。 对湿气集输管线编程计算其不同环境条件及气体组成下的沿线压降及管线温度分布，得出3条管线的全线全年最低温度发生在2月中旬，并计算得到了其相应的沿线温度分布曲线；绘制水合物生成曲线，结合温度分布，得出3条湿气集输管线均不会生成水合物。建议川西北气矿湿气集输管线每年清管一次，作业时间选择在1月底至2月初，避免水合物生成及堵塞管道事故发生，保证湿气集输管线安全运行。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 气液两相流流型研究

1.2.2 气液两相流持液率研究现状

1.2.3 气体水合物相平衡研究

1.2.4 CO2 内腐蚀规律研究

1.3 本文主要研究内容

第二章 川西北气矿湿气集输管线流动腐蚀研究

2.1 莲花1-1支线流动腐蚀分析

2.1.1 莲花1-1支线基础数据

2.1.2 莲花1-1支线稳定运行参数

2.1.3 莲花1-1支线非稳态运行工况分析

2.1.4 莲花1-1支线不同管输流量下稳定运行分析

2.2 中23井至雷三增压站管线流动腐蚀分析

2.2.1 中23井至雷三增压站管线基础数据

2.2.2 中23井至雷三增压站管线稳定运行管路参数

2.2.3 中23井至雷三增压站管线非稳态运行工况分析

2.2.4 中23井至雷三增压站管线不同输量下稳定运行分析

2.3 九龙山气田内部集输南干线流动腐蚀分析

2.3.1 九龙山气田内部集输南干线基础数据

2.3.2 九龙山气田内部集输南干线稳定运行管路参数

2.3.3 九龙山气田内部集输南干线非稳态运行工况分析

2.3.4 九龙山气田内部集输南干线不同管输流量下稳定运行分析

第三章 川西北气矿湿气集输管线水合物分析

3.1 土壤准周期特性计算

3.2 输气管道沿线温降计算

3.3 湿气集输管线温度场分布及水合物分析

3.3.1 莲花1-1支线分析

3.3.2 中23井至雷三增压站管线分析

3.3.3 九龙山气田内部集输南干线分析

第四章 湿气管道清管作业方案分析

4.1 现场清管作业因素分析

4.2 清管作业建议

（1）管线腐蚀情况分析结果

（2）管线水合物生成可能性分析

（3）管线运行压力分析

（4）管线末端液塞捕集器处理能力

结论

参考文献

致谢