柔性管段對(duì)立管?chē)?yán)重段塞流特性的影響_王平

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1、第３４卷第２期石油學(xué)報(bào)Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．２２０１３年３月ＡＣＴＡＰＥＴＲＯＬＥＩＳＩＮＩＣＡＭａｒ．２０１３文章編號(hào)：０２５３－２６９７（２０１３）０２－０３８０－０６ＤＯＩ：１０．７６２３／ｓｙｘｂ２０１３０２０２３柔性管段對(duì)立管?chē)?yán)重段塞流特性的影響王平１１２１１１宮敬李清平鄧道明馬亮彭明（１．中國(guó)石油大學(xué)油氣管道輸送安全國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室北京１０２２４９；２．中海油研究總院北京１０００２７）摘要：嚴(yán)重段塞流是深海混輸立管面臨的流動(dòng)安全問(wèn)題之一，開(kāi)展混輸立管?chē)?yán)重段塞流研究對(duì)立管的流動(dòng)安全及實(shí)際生產(chǎn)具有重要意義。在中國(guó)石油大學(xué)（北京）原

2、立管系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置及改造后的混合立管系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置上進(jìn)行的不同工況下的嚴(yán)重段塞流特性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，柔性管?chē)?yán)重段塞流特性不同于垂直管段。在立管總高度相等條件下，利用Ｌ型立管和混合立管的流型圖、壓力、周期和液塞等數(shù)據(jù)分析了柔性管的存在與否對(duì)立管?chē)?yán)重段塞特性的影響。相對(duì)于Ｌ型立管，柔性管存在會(huì)在一定程度上縮小嚴(yán)重段塞流Ｉ的范圍，同時(shí)使立管底部最大壓力增大約１５％～２０％，嚴(yán)重段塞周期減小約１２．０９％，液塞長(zhǎng)度減小約１．３８％，液塞速度增加約２．９３％。在立管總高度等幾何參數(shù)一定的情況下，對(duì)柔性管跨度和長(zhǎng)度變化對(duì)嚴(yán)重段塞流特性的影響進(jìn)行了分析

3、。結(jié)果表明，柔性管跨度對(duì)嚴(yán)重段塞流特性的影響較小；柔性管長(zhǎng)度增加，會(huì)同時(shí)增大嚴(yán)重段塞流的周期和立管底部最大壓力。關(guān)鍵詞：混合立管；嚴(yán)重段塞流；壓力；周期；液塞；柔性管中圖分類(lèi)號(hào)：ＴＥ７６６文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ＡＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｆｌｅｘｉｂｌｅｐｉｐｅｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｅｖｅｒｅｓｌｕｇｇｉｎｇｉｎｔｈｅｒｉｓｅｒｓｙｓｔｅｍ１１２１１１ＷＡＮＧＰｉｎｇＧＯＮＧＪｉｎｇＬＩＱｉｎｇｐｉｎｇＤＥＮＧＤａｏｍｉｎｇＭＡＬｉａｎｇＰＥＮＧＭｉｎｇ（１．ＮａｔｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒ

4、ＰｉｐｅｌｉｎｅＳａｆｅｔｙ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２４９，Ｃｈｉｎａ；２．ＣＮＯＯＣＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｉｓｅｒｓｙｓｔｅｍａｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｏｆｓｕｂｓｅａｐｅｔｒｏｌｅｕｍｐｉｐｅｌｉｎｅｓｅｍｅｒｇｅａｓｎｅｗｆｏｒｍｓ，ｓｕｃｈａｓＳ－ｓｈａｐｅｄｒｉｓｅｒ，ｃａｔｅｎａｒｙｒｉｓｅｒａｎｄｈｙｂｒｉｄｒｉｓｅｒ．Ｓｅｖｅｒｅｓｌｕｇｇｉｎｇｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｆｌｏｗ－ａｓ

5、ｓｕｒａｎｃｅｐｒｏｂｌｅｍｓｆａｃｅｄｂｙｓｕｂｓｅａｐｉｐｅｌｉｎｅｓ，ｓｏｉｔｉｓｏｆｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｔｏｓｔｕｄｙｓｅｖｅｒｅｓｌｕｇｇｉｎｇｉｎｒｉｓｅｒｓ．ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｆｓｅｖｅｒｅｓｌｕｇｇｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎｔｈｅＬ－ｓｈａｐｅｄｒｉｓｅｒａｎｄｈｙｂｒｉｄｒｉｓｅｒｓｙｓｔｅｍｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｏｎｂｏｔｈｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｔｅｓｔｉｎｇｓｅｔｓａｎｄｔｈｅｎｅｗｔｅｓｔｉｎｇｒｉｇｓｆｏｒｔｈｅｒｉｓｅ

6、ｒｓｙｓｔｅｍｓｉｎｔｈｅＣｈｉｎａＵｎｉ－ｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ－Ｂｅｉｊｉｎｇ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｓｅｖｅｒｅｓｌｕｇｇｉｎｇｏｆａｆｌｅｘｉｂｌｅｐｉｐｅｉｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｏｍａｖｅｒｔｉｃａｌｒｉｓｅｒ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕ－ｅｎｃｅｏｆｔｈｅｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆａｆｌｅｘｉｂｌｅｐｉｐｅｏｎｓｅｖｅｒｅｓｌｕｇｇｉｎｇｏｆｔｈｅｖｅｒｔｉｃａｌｒｉｓｅｒｗａｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｄｔｈｒｏｕｇｈａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｆｌｏｗｒｅｇｉｍｅｍａｐ，ｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｐｅｒｉｏｄａｎ

7、ｄｌｉｑｕｉｄｓｌｕｇｏｆｔｈｅＬ－ｓｈａｐｅｄｒｉｓｅｒａｎｄｈｙｂｒｉｄｒｉｓｅｒｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓａｍｅｔｏｔａｌｈｅｉｇｈｔｏｆｒｉｓｅｒｓ，ｗｈｉｃｈｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ，ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅＬ－ｓｈａｐｅｄｒｉｓｅｒ，ｔｈｅｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆａｆｌｅｘｉｂｌｅｐｉｐｅｒｅｄｕｃｅｄｔｈｅｒａｎｇｅｏｆｓｅｖｅｒｅｓｌｕｇｇｉｎｇＩ，ａｎｄａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｉｔｍａｄｅｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｐｒｅｓｓｕｒｅａｔｔｈｅｒｉｓｅｒｂｏｔｔｏｍｉｎｃｒｅａｓｅｂｙａｂｏｕｔ１５％～

8、２０％，ｔｈｅｐｅｒｉｏｄｏｆｓｅｖｅｒｅｓｌｕｇｇｉｎｇｒｅｄｕｃｅｂｙａｂｏｕｔ１２．０９％，ｔｈｅｌｅｎｇｔｈｏｆｌｉｑｕｉｄｓｌｕｇｄｅｃｒｅａｓｅｂｙａｂｏｕｔ１．３８％ａｎｄｔｈｅｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆｌｉｑｕｉｄｓｌｕｇｉ