国家自然科学基金(51374231)
- 作品数：15 被引量：85H指数：5
- 相关作者：李玉星滕霖赵青李顺丽张大同更多>>
- 相关机构：中国石油大学（华东）中国石油天然气集团公司钦州学院更多>>
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- 相关领域：石油与天然气工程化学工程环境科学与工程更多>>
- 含杂质气态CO_2管道减压波传播特性被引量：3
- 2018年
- 针对我国现有的气态CO_2管道,结合气液两相流声速计算模型,基于PR方程,建立了气态CO_2管道减压波传播特性的预测模型,并开发了相应的计算程序,分析了不同杂质及其含量、管道断裂初始温度和压力等对气态CO_2管道减压特性的影响。实验结果表明,杂质的混入使得气态CO_2减压波曲线的压力平台降低;气态CO_2管内甲烷含量越高,初始温度越高,初始压力越低,管道断裂扩展的风险越小。该模型可用于预测气态CO_2管道减压波的传播特性,为管材选择、气质要求提供理论参考。
- 顾帅威滕霖李玉星胡其会张大同王财林
- 关键词：二氧化碳相变
- 超临界CO_2管道多级放空装置设计及实验研究被引量：4
- 2017年
- 放空流程设计是高压管道设计的必要环节,基于Joule-Thomson效应原理,设计了用于放空过程研究的撬装实验装置,进行了超临界CO_2多级放空实验研究。综合考虑了管道强度、节流管末段稳压、瞬态喷射力及噪声安全防护等因素,确保实验安全可靠。实验研究了多级放空过程中管内流动参数的变化规律及管外气云喷射扩散规律,为超临界CO_2管道放空设计提供的新思路。
- 李玉星滕霖胡其会赵青
- 适用于超临界CO_2管道输送的水力模型及特性研究被引量：4
- 2016年
- 以稳定流的连续性方程、运动方程及能量方程为基础,结合PR方程拟合得到的密度表达式建立了超临界二氧化碳(CO_2)的水力计算模型。对国内外推荐模型及本文建立的模型进行计算比较,优选出适合于超临界二氧化碳的水力计算模型。通过对该水力模型进行分析得出结论:增大管径可以增加输量;同等管长下压气站数量增加1倍,输量可以增加41.4%;输送温度越低,管道输送能力越大;提高起点压力对流量的影响大于降低终点压力对流量的影响。
- 刘敏滕霖李玉星李顺丽李万莉张大同
- 关键词：水力模型水力特性
- 参数对超临界CO_2管输过程经济性影响分析被引量：2
- 2014年
- 在超临界CO2管道输送参数的选取过程中,能耗及经济性是重要的参照标准。通过对输送过程进行模拟,计算由流体温降和压降所产生的能耗及成本,得到了各参数对输送过程经济性的影响规律:每输送一吨超临界CO2的成本随输送距离先逐渐增加后基本保持不变,长距离、低温高压输送是比较经济的输送方式。输送条件都确定的管道要尽量使其运行在相对最经济流量值附近,流量过大或过小都会造成输送成本的增加。总传热系数对输送成本的影响不是很大,在保温与不保温情况下都有比较经济的总传热系数值。
- 刘敏李玉星
- 关键词：超临界二氧化碳总传热系数
- 不同相态管输CO_2的节流放空实验被引量：5
- 2016年
- 为了探究管输CO_2节流放空过程中的压力、温度响应及相态变化,基于Joule-Thomson效应搭建了橇装实验装置,分别进行了超临界态、液态、气态及含杂质气态CO_2多级节流放空实验。通过实验发现:(1)超临界态及气态实验出口温度先上升后下降,而液态实验出口温度先下降后上升并最终与主管温度变化一致;(2)主管内CO_2的压力、温度随着实验的进行而不断下降,且各截面之间参数差异明显,表明压力扰动传播速度受密度影响;(3)含杂质N2的CO_2放空时出口温度低于纯气态CO_2放空,主管内压力随时间变化速率大于纯CO_2实验主管压力变化速率;(4)管外气云逐渐收缩为气锥,气锥随管内压力下降、温度上升逐渐减弱并最终消失。实验结果表明:(1)在单级节流相同压降下,液态实验产生的温降明显小于超临界态及气态节流温降,但液态CO_2全节流过程会因发生相变而使平均节流效应增强;(2)密度影响内能对外耗散的程度,进而影响节流系数,即密度增大,节流系数降低。进而建议,通过增大泄放速率、节流入口增温、节流出口整流等措施来实现对CO_2放空过程的安全控制。
- 李玉星滕霖王武昌胡其会赵青李顺丽
- 关键词：CCS节流放空安全控制
- 超临界CO_2管道停输过程中安全控制研究被引量：3
- 2015年
- 鉴于目前对超临界CO2管道停输过程中管内温度变化及压力流量脉动冲击相关研究较少的现状,结合CO2准临界特性,研究了停输工况下超临界CO2管道内流体的变化规律,并针对停输及启输过程提出了相应的安全控制建议。研究结果表明,进入准临界区的CO2密度将在温度微小变化下发生剧烈波动,密度的剧烈波动使管内CO2流体体积波动变化,在管道固定体积约束下,剧烈波动的CO2流体将对管道产生剧烈的脉动冲击,危害管道安全;超临界CO2对管道轴向的波动变化体现为密闭管道内流体的脉动流量,管内CO2的脉动流量出现时间与脉动压力出现时间完全对应;超临界CO2管道停输时间存在危险时间范围,在危险时间范围到来之前结束停输可以避免对管道系统的冲击危害。
- 赵青李玉星李秋扬
- 关键词：超临界CO2安全控制
- 放空管设计对超临界CO_2管道放空影响研究被引量：4
- 2015年
- 与天然气管道相比,超临界CO2管道放空时的降压可能导致管道内的低温,甚至形成干冰对管道及设备造成损伤,危害管道安全。针对超临界CO2放空过程可能出现的潜在风险,建立了超临界CO2管道放空计算模型,借助OLGA软件对超临界CO2管道放空进行了稳态和动态模拟,并研究放空管设计对管道放空的热力水力影响。研究表明:超临界CO2管道放空时管道沿线上各点之间的压力、温度变化差异不大;CO2首先由超临界相变为气相,然后沿着气液相平衡线或气固相平衡线进行,管内温度降到一定值后逐步回升至管道埋地温度;放空管的直径对超临界CO2管道放空过程的总时间、放空速率、最大温降以及是否生成干冰有直接影响;放空管高度对放空过程管内参数变化几乎无影响。
- 李顺丽潘红宇李玉星滕霖张大同
- 关键词：二氧化碳放空干冰
- 超临界CO_2管道放空特性研究被引量：3
- 2016年
- 大规模长距离输送二氧化碳(CO_2)时一般采用管道输送,管内压降和温降是影响超临界CO_2管道放空安全问题的重要因素。与天然气管道相比,超临界CO_2管道放空时CO_2的降压可能导致管道内低温,甚至形成干冰从而对管道及设备造成损伤,危害管道安全。采用OLGA软件对超临界CO_2管道放空过程参数变化规律进行动态模拟,研究表明:初始压力越高或者初始温度越低,放空时间越长,管内越早产生气液两相,管内最低温度值越小,生成干冰的风险也越大。超临界CO_2管道放空时宜采取加热、保温等措施,使管道内流体保持气态泄放,从而有效防止干冰的生成以及管道低温损伤。
- 李顺丽潘红宇李玉星滕霖张大同
- 关键词：放空干冰
- 基于声波的输气管道泄漏监测技术研究进展被引量：27
- 2017年
- 随着管道工业的迅速发展,输气管道的泄漏不止造成能源浪费、污染环境,还会对人们生命财产安全造成威胁,对泄漏进行检测和定位具有非常重要的理论意义和应用价值,其中声波法是当前研究的热点.声波中的动态压力波幅值大,包含频率范围宽,因此基于动态压力波的泄漏定位技术是未来最有潜力的输气管道泄漏监测技术之一.声波的产生和衰减对该方法的检测准确度和定位精度有决定性影响.本文从声波法输气管道泄漏监测技术的原理、近5年研究状况、展望三个方面总结介绍基于声波的输气管道泄漏检测和定位研究现状及未来发展方向,重点分析国内外对声波法泄漏监测技术的的研究.
- 李玉星刘翠伟
- 关键词：输气管道声波法
- 纯CO_2的节流特性被引量：7
- 2015年
- CO_2管道输送是碳捕集与封存技术的一个重要环节。当CO_2管道超压时可采用节流方式泄压,但节流易导致管内温度场骤变,有可能会造成干冰堵塞或管道低温损伤,因而研究CO_2节流特性对于CO_2管道安全泄放控制具有重要意义。为此,建立纯CO_2等焓节流模型,给出了考虑相变的CO_2节流后温度的计算方法,并与天然气主要成分CH_4对比,分析了CO_2的焦耳一汤姆逊效应。研究结果表明,处于正常输送工况(20 MPa 1,以下)的CO_2节流时将产生温降效应;由于CO_2临界点温度和压力较高,其节流后容易进入两相区,使温度和密度发生突变。因此,进一步讨论了改变节流控制参数(入口温度、入口压力和出口压力)对节流出口温度的影响。结论认为:①在节流压力一定时,提高入口温度使超临界CO_2不易进入两相区,但使密相CO_2更易进入两相区;②若节流进入两相区,在一定范围内改变入口压力对出口温度没有影响;③当节流入口条件一定时,出口压力为临界压力时是形成两相流的分界压力,出口压力为三相点压力时是形成干冰的分界压力。该研究成果对CO_2管道的节流控制和干冰堵塞预防具有指导意义。
- 李顺丽李玉星赵青潘红宇
- 关键词：CO2
