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作者:闪从新;李琦;胡太江;高谦;李长俊;贾文龙;
单位:中国石油西南油气田分公司集输工程技术研究所;中国石油西南油气田分公司;中国石油西南油气田分公司重庆气矿;西南石油大学石油与天然气工程学院;
摘要:超临界CO_2管道的泄放过程是一种具有焦-汤效应和汽化吸热现象的两相瞬态过程,该过程会导致管内温度急剧下降,对管道安全运行产生影响。基于自行搭建的CO_2循环管道实验装置,开展4组不同初始温度、初始压力及泄放孔径的超临界CO_2管道泄放实验,通过记录管道不同位置处温度与压力的变化,分析并对比不同初始条件下管内水力、热力参数演化特性。研究发现:超临界CO_2管道泄放过程中存在非平衡气液相变现象;泄放过程中的温度与压力受到非平衡相变过程的影响,测试工况(Test1—Test3)管内相变起始压力p_(min)和气液两相阶段持续时间分别为:6.95、7.33、6.85 MPa和33.6、36.3、32.1 s,初始压力的升高与初始温度的降低,均会导致超临界CO_2进入气液两相区时的压力更高、气液两相阶段持续时间更长、管道所能达到的最低温度更低,加剧了管道发生裂纹延性扩展与低温脆断的风险。
关键词:超临界二氧化碳;管道输送;泄放;非平衡效应;敏感性分析
基金资助:国家自然科学基金资助项目(52274065);国家自然科学基金面上项目(52372344)