机动管线充气排液过程中油-气体两相流阻力特性

摘要

机动管线是油料保障的骨干装备,充气排液是管线使用的一项常规作业,随着液体被排出管线,管内液体处于变加速直线运动状态,整个管路的阻力表现出非线性特征,与单相管流有很大区别.掌握管线充气排液过程的阻力特性,可以为管线排空工艺设计提供理论依据,为此提出一种适用于该过程阻力计算的简化模型.该管路分为3段,即单相气体段、单相液体段和气体-液体混合段,通过分别计算每一段的摩擦阻力而得到整个管路阻力特性,将简化模型的计算结果与机动管线充气排液多种工况的实验数据进行比较,并采用误差绝对平均值对模型计算准确性进行分析.结果表明:在排液过程的前2/3时间段内计算结果与实验数据吻合较好,在后面1/3时间段内,管内阻力以气体与液体两相流为主,计算值与实验值有一定的误差,误差来自对于段塞频率的估计和加速压降的影响;管内阻力影响最大的是油品物性,如黏度、密度、表面张力等,而管路内径、管线长度、气体流量的影响较小;阻力模型计算结果与实验结果吻合较好,可用于机动管线充气排液过程中阻力特性分析和预测.