气液两相流管道中的瞬态流动及清管操作模型

清管器

清管器收发小车 16”-48” 清管器收发专用车，采用液压驱动，是国内首辆专门用于发、收清管器的专用车，且在西气东输全线投入使用

清管器通过指示器 系统简介 管道运输是石油天然气资源的最佳运输方式，在油气管道的运行中，管道的定期清管、检测是管道安全运营的保障。在清管、检测作业中如何对清管器和内检测器进行跟踪和定位是长期困扰管道运营的一个问题。 传统的解决办法是在清管、检测作业中应用跟踪定位系统，该系统由发射机和接收机组成，即在清管器或检测器上安装一个发射机，由跟踪人员拿着接收机在地面沿管道定点跟踪。这种方法受到跟踪设备的可靠性、操作人员的经验及环境干扰的影响等因素经常会出现误报和漏报，个别地域由于跟踪人员无法及时到达就不能进行正常跟踪，一旦出现停球而又不能及时定位将会严重影响管道的正常运营。 由此，我公司开发出一套油气长输管道清管检测远程监控系统，使用该系统，工作人员可在监控室内远程实时监控清管器或检测器的运行状态。

数字跟踪仪 在油气管道清管或检测过程中，为了能够确定管道内运行设备状态，需要跟踪人员使用便携式跟踪仪对该设备进行跟踪、定位。 传统的跟踪仪是模拟信号采集处理，存在误报率高、抗干扰能力差和接收距离短的缺点，我公司成功研制出新型的便携式数字跟踪仪，采用数字信号采集处理技术，大大改善了传统跟踪仪的不足。 同时，新型数字跟踪仪加装了GPRS无线通信模块，可将跟踪结果随时上传至监控室，方便监控室及时掌握清管、检测作业进度。 技术指标 接收频率：22Hz 频带宽度：±4Hz 探测方向：双向

直板清管器管径范围：8”-48” 板型清管器由密封皮碗、导向皮碗和隔离皮碗以及骨架构成，用于清扫在建或运营管道内的杂质。清管器尾端可安装发射机，发射机发射出可穿透管壁的低频电磁信号，外部使用接收机对清管器进行跟踪、定位。 适用介质：原油、成品油及天然气。 特点：密封性能好，可双向运行，用途广，清管效果佳。 主要用途：管道投产前的清管、试压、上水、排水、干燥等，运营管道内除蜡、冷凝物等。 消磁机 LQ-1适用φ1016以下所有型号的铁磁性管道消磁； LQ-2适用φ1219以下所有型号的铁磁性管道消磁。

气液两相流

气液两相流流型识别理论的研究进展 摘要：介绍了气液两相流的识别理论，探讨了气液两相流流型的划分方法。叙述了两相流流型软测量方法，并重点介绍了图像处理识别、在线流型技术识别、神经网络、基于压差波动理论、混沌理论等识别流型的新方法。 关键词：气液两相流；流型识别 0 引言 相的概念通常是指某一系统中具有相同成分及相同物理、化学性质的均匀物质成分，各相之间有明显可分的界面。从宏观的角度出发，可以把自然界的物质分为三种，即:气相、液相和固相。单相物质的流动称为单相流，如气体流或液体流。所谓两相流(Two-Phase Flow)或多相流(Multiphase Flow)是指同时存在两种或多种不同相的物质的流动。 近年来随着国内外石油和天然气工业的发展，迫切需要开发出精度较高的油气水三相流量在线测量仪，以便掌握各个油井的生产动态。然而，多年来尽管在这方面进行了大量的研究工作，取得了一些进展，但是仍然没有彻底清晰地认识和了解油气水三相混合物的流动型态。在现今的多相流检测技术领域中，流型的识别问题变得越来越重要。 1 两相流流型 由于存在一个形状和分布在时间和空间里是随机可变的相界面，而相间实际上又存在一个不可忽略的相对速度，致使流经管道的分相流量比和分相所占的管截面比并不相等。这就导致了两相流动结构多种多样，流型十分复杂。流型是影响两相流压力损失和传热特性的重要因素。两相流各种参数的准确测量也往往依赖于对流型的了解。因此为了对两相流的特征参数进行测量，必须了解它们的流型。 1.1垂直上升管中气液两相流流型 （1）、泡状流（Bubbly Flow）：气泡以不同尺寸的小气泡形式随机离散分布在流动的液体中。显然，此时气体为离散相，而液体为连续相。随着气速的增加，气泡尺寸会不断增大。 （2）、段塞流（Slug Flow）：在气泡流动中当气泡的浓度增高时，气泡聚合为直径接近于管内径的塞状或炮弹状气泡，气泡前端部分呈现为抛物线形状。在这些塞状气泡之间可带有小气泡的液团。当气泡快速上升时，液体在气泡与管内壁间的间隙中流动。 （3）、混状流（Churn Flow）：当气泡速度进一步增大时，段塞流中的气泡速度也随之增加并产生破裂、碰撞、聚合和变形，与液体混合成为一种不稳定的上下翻滚的湍动混合物。此时气液两相界为离散相。 （4）、环状流（Annular Flow）：液流沿着管道的内壁形成一层液体薄膜，而气流则在管道中央流动。这样，气液两相都变成了连续相。不过，在这种情况下，管道中央的气体通常还夹带着一些液滴一起流动。 （5）、液丝环状流（Wispy－Annular Flow）：当气液两相流为环状流时，继续增加液相流量，管壁的液膜将加厚且含有小气泡，中心的液滴浓度增加，被中心

管道清管管理规定07-13

修改码/版本：0/E 文件编号：GDGS/ZY 72.01－02－2010 管道清管管理规定 页 码：1/14 中国石油管道公司2010-08-02发布 2010-08-15实施 1 目的 为规范公司输油气管道的清管作业，制定本规定。 2 范围 本规定适用于公司所属各输油气单位的清管作业管理。 3 术语 3.1 首次清管 本规定所称的首次清管是指新建管道投产运行后的第一次清管作业。 3.2 定期清管 本规定所称的定期清管是指按一定的时间间隔，周期性的清管作业。 3.3 不定期清管 本规定所称的不定期清管指清管作业时间间隔在三个月以上的清管作业。 4 职责 4.1 生产处负责组织公司除东北地区输油气管道的首次和不定期清管作业方案的审查与批复。 4.2 沈阳调度中心 4.2.1 负责组织实施公司东北输油管网（道）的定期清管作业； 4.2.2 负责公司东北地区输油气管道首次和不定期清管方案的编制、审批与实施。 4.3 公司所属各输油气单位

GDGS/ZY 72.01－02－2010 页码：2/14 4.3.1 负责组织实施所辖输油气管道的定期清管作业； 4.3.2 负责编制所辖输油气管道首次和不定期清管作业方案，报公司生产处审批，东北地区输油气管道报沈阳调度中心审批。 5 管理内容 5.1 一般规定 5.1.1 为了提高管道的安全经济效能，公司所属输油气管道应进行定期和不定期的清管作业。 5.1.2 由于其它原因不宜进行清管作业的或清管作业可能影响管道运行安全的应延缓进行清管作业。 5.1.3 所属各输油气单位应根据所辖输油气管道的实际情况和输送油气介质的性质，确定科学合理的清管周期。 5.1.4 输油气管道清管使用的清管器应安装信号发讯装置。 5.1.5 清管过程中发生清管器丢、卡、堵现象时，应严格按公司《重大（突发）事件信息报送管理规定》及时上报公司，同时采取相应措施处理，不得将清管器长期留置在管道中。 5.1.6 在清管期间，应保持管道平稳运行，不宜停输或频繁操作，随时监控分析清管管段的运行参数及变化情况。 5.2 清管方案 5.2.1 输油气管道的清管作业应编制清管作业方案，清管方案应包括以下方面的内容： a) 输油气管道概况； b) 清管前的运行状况； c) 管道结蜡和杂质情况分析； d) 清管器的选用说明及规格型号； e) 清管期间运行参数计算；

气液两相流

热物理量测试技术1 概述 两相流广泛应用于热能动力工程、核能工程、低温工程以及航天领域等许多领域。所谓两相流，广义上讲是指一种物质或两种物质在不同状态下的流动，其中气体和液体一起流动称为气液两相流。对于两相流中的气液混合物，它们可以是同一种物质，即汽—液(如水和水蒸气)，也可以是两种不同的物质，即气—液(如水和空气混合物)。气液两相流是一个相当复杂的问题，。在单相流中，经过一段距离之后，就会建立一个稳定的速度场。但对于两相流，例如蒸汽和水，则很难建立一个稳定的流动，因为在管道流动中有压降产生，由于此压降作用会产生液体的蒸发，所以在研究气液两相流时必须考虑两相间的传热与传质问题。 两相流学科还处于半经验半理论阶段，对于两相流的流动和传热规律进行研究时，除了依靠各种数学物理模型外，还要依靠实验，这就需要两者相结合从而更好地进行研究。 2 两相流压降测量[1] 压降，即两相流通过系统时产生的压力变化，是两相流体流动过程中的一个重要参数。保持两相流体流动所需的动力以及动力系统的容量和功率就取决于压降的大小。一般说来，两相流体流动时产生的压降一般由三部分组成，即摩擦阻力压降、重位压降、加速压降，管道系统出现阀门、孔板等管件时，还需测量局部压降。目前，常用差压计或传感器来测量两相流压降。 2.1 利用差压计测量压降 应用差压计测量气液两相流压降的测量原理图如图1所示。所测压降为下部抽头的压力与上部抽头压力之差。在差压计的Z1截面上可列出压力平衡式如下： （2.1）式中，为取压管中的流体密度；为差压计的流体密度。 由（2.1）可得： （2.2）由上式可知，要算出压降的值，必须知道取压管中的流体密度和差压计读数。 当管中流体不流动时：

油气田分公司清管作业管理办法详细版

文件编号：GD/FS-4362 （管理制度范本系列） 油气田分公司清管作业管 理办法详细版 The Daily Operation Mode, It Includes All Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify The Management Process. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________

油气田分公司清管作业管理办法详 细版 提示语：本管理制度文件适合使用于日常的规则或运作模式中，包含所有的执行事项，并作用于规范个体行动，规范或限制其所有行为，最终实现简化管理过程，提高管理效率。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 第一章总则 第一条为进一步加强西南油气田分公司（以下简称“分公司”）天然气管道清管作业管理，确保管道处于高效运行状态，结合分公司实际，制定本管理办法。 第二条本办法所称清管作业包括天然气管道常规清管、智能检测（含前期清管和检测器的运行）、缓蚀剂预膜（含前期清管和预膜清管器运行），按规模划分为一般清管作业和重大清管作业。其中：重大清管作业：集输气量大于200×104m3/d 的管线清管作业、管道智能检测和缓蚀剂预膜。

一般清管作业：重大清管作业外的其它清管作业。 第三条新建气液混输管线、高含硫天然气集输管线、长度超过3km的湿气输送管线、长度超过 5km的含硫干气与净化气输送管线应设置清管装置；以供气功能为主且沿线“T”接支线较多的净化气输送管线根据实际情况合理确定；气液混输干线、环形管网输气干线应考虑双向清管流程；DN150及以上管线的收发球装置及线路应满足管道智能检测器运行需要；高含硫管线清管装置宜考虑缓蚀剂预膜功能需求。 第四条本办法适用于分公司所属各单位。 第二章机构和职责 第五条分公司对清管作业实行分级管理，分公司机关负责清管作业的监督、指导，所属各单位负责

长输天然气管道清管作业规程

中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T 6383-99 长输天然气管道清管作业规程 Welding Procedures for Vertical Down Stick Welding of Pipes 主编部门：中国石油天然气总公司基建工程局 批准部门：中国石油天然气总公司 石油工业出版社

一、范围 本标准规定了长输天然气管道清管作业全过程的各项技术要求。 本标准适用于长输天然气管道清管作业。 二、定义 本标准采用下列定义： 过盈量 清管球外径(皮碗清管器皮碗外径)减管道内径所得值与管道内径的百分比。 三、清管作业的目的和周期 1 、目的 清扫长输天然气管道内杂物、积液、积污，提高管道输送效率，减少摩阻损失，减少管道内壁腐蚀，延长管道使用寿命。 2 、周期 根据管道输送介质的性质，视管道的输送效率和压差确定合理的清管周期。 四、清管前调查 1、输气管道状况调查 调查管道规格，管道长度，管道使用年限，管道安全工作压力，管道相对高程差，管道穿越和跨越情况，管道弯头、斜口，管道变形，管道中间阀室，管道支线、三通，管道地貌特殊状况等。 2、收、发清管器站场调查 调查收、发球筒，阀门，仪表，放空管、排污管及其周围环境状况。 3 、其他调查 调查管道历次清管记录，管道目前输气流量、日输气量，管道工作压力，管道输送压差及输送效率等。 五、编制清管方案 1、技术要求 1．1 管道基本状况描述

根据清管前调查进行编写。 1．2 清管器的选择 根据管道状况、清管器特性，可选择清管球、皮碗清管器或二者结合使用等。 1．3 清管器过盈量选择 一般情况下： 清管球注满水过盈量：3％～10％。 皮碗清管器过盈量：1％～4％。 1．4 清管段起终点最大压差的估算 根据管道地形高程差、污水状况、起动压差、目前输气压力差、历次清管记录等估算。一般近似计算公式为： P=P1+P2+P3 (1) 式中：P——最大压差，Mpa P1——清管器的起动压差，Mpa P2——当前收、发站之间输气压力差，Mpa P3——估算管内最大的积液高程压力，MPa。 1．5 清管始发站输气压力 根据用户用气状况、管道允许最高工作压力、最大压差的估算等合理确定清管始发站输气压力。 1．6 清管器运行速度 清管器的运行速度一般宜控制在12～18km／h。 1．7 清管所需推球输气流量的估算 根据清管器运行速度、推球平均压力、管道内径横截面积近似估算。一般近似计算公式为： 式中：Q——输气流量，km3／d； v——清管器运行平均速度，km／h； F——管道内径横截面积，m2； p——清管器后平均压力，MPa。 1．8 清管所需总进气量估算 清管前应估算清管所需总进气量，安排好气量调度工作。如果管道内污物、积液多，高程差较大，特别应注意气量的储备。一般以下列公式近似估算总进气量。

气液两相流 整理

第一章概论 相的概念：相是体系中具有相同化学组成和物理性质的一部分，与体系的其它均匀部分有界面隔开 两相流动的处理方法：双流体瞬态模拟方法和精确描述物理现象的稳态机理模型是多相管流研究的主要方法 目前研究存在的问题：1、多相流问题未得到解析解；2、油气水三相流的研究不够深入；3、水平井段变质量流动研究较少；4、缺乏向下流动的综合机理模型；5、缺乏专用研究仪器 气液两相流的分类：1、细分散体系：细小的液滴或气泡均匀分散在连续相中 2、粗分散体系：较大的气泡或液滴分散在连续相中 3、混合流动型：两相均非连续相 4、分层流动：两相均为连续相 气液两相流的基本特征： 1、体系中存在相界面：两相之间也存在力的作用，出现质量和能量的交换时伴随着机械能的损失 2、两相的分布情况多种多样：两相流动中两相介质的分布称为流型 3、两相流动中存在滑脱现象：相间速度的差异称为滑脱，滑脱将产生附加的能量损失 4、沿程流体体积流量有很大变化，质量流量不变 气液两相流研究方法： 1、经验方法：从气液两相流动的物理概念出发，或者使用因次分析法，或者根据流动的基本微分方程式，得到反映某一特定的两相流动过程的一些无因次参数，然后依据实验数据整理出描述这一流动过程的经验关系式。 优点：使用方便，在一定条件下能取得好的结果 缺点：使用有局限性，且很难从其中得出更深层次的关系 2、半经验方法：根据所研究的气液两相流动过程的特点，采用适当的假设和简化，再从两相流动的基本方程式出发，求得描述这一流动过程的函数关系式，最后用实验方法确定出函数关系式中的经验系数。 优点：有一定的理论基础，应用广泛 缺点：存在简化和假设，具有不准确性 3、理论分析方法：针对各种流动过程的特点，应用流体力学方法对其流动特性进行分析，进而建立起描述这一流动过程的解析关系式。 优点：以理论分析为基础，可以得到解析关系式 缺点：建立关系式困难，求解复杂 研究气液两相流应考虑的几个问题： 1、不能简单地用层流或紊流来描述气液两相流 2、水平或倾斜流动是轴不对称的 3、由于相界面的存在增加了研究的复杂性 4、总能量方程中应考虑与表面形成的能量问题 5、多相流动中各相的温度、组分的浓度都不是均匀的，相之间有传热和传质 6、各相流速不同，出现滑脱问题，是多相流研究的核心与重点 流动型态：相流动中两相介质的分布状况称为流型或两相流动结构 流型图：描述流型变化及其界限的图。把流型变换的实验数据加以总结归纳后，按照两个或多个主要的流动参数绘成曲线，便可以得到流型图。 影响流型的因素：1、各相介质的体积比例2、介质的流速3、各相的物理及化学性质(密度、粘度界面张力等)4、流道的几何形状5、壁面特性6、管道的安装方式 流型分类：1、根据两相介质分布的外形划分；垂直气液两相流：泡状流、弹状流、段塞流、环状流、雾状流。水平气液两相流：泡状流、团状流、层状流、波状流、冲击流、环状流、雾状流。 2、按流动的数学模型或流体的分散程度划分为：分散流、间歇流、分离流。 两种分类方法的比较：第一类划分方法较为直观；第二类划分方法便于进行数学处理 气液两相流的特性参数： 质量流量:单位时间内流过过流断面的流体质量，kg/s， 气相质量流量:单位时间内流过过流断面的气体质量，kg/s， l g G G G+ =

长输天然气管道清管作业规程

长输天然气管道清管作业规程

中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T 6383-99 长输天然气管道清管作业规程 Welding Procedures for Vertical Down Stick Welding of Pipes 主编部门：中国石油天然气总公司基建工程局 批准部门：中国石油天然气总公司 石油工业出版社

一、范围 本标准规定了长输天然气管道清管作业全过程的各项技术要求。 本标准适用于长输天然气管道清管作业。 二、定义 本标准采用下列定义： 过盈量 清管球外径(皮碗清管器皮碗外径)减管道内径所得值与管道内径的百分比。 三、清管作业的目的和周期 1 、目的 清扫长输天然气管道内杂物、积液、积污，提高管道输送效率，减少摩阻损失，减少管道内壁腐蚀，延长管道使用寿命。 2 、周期 根据管道输送介质的性质，视管道的输送效率和压差确定合理的清管周期。 四、清管前调查 1、输气管道状况调查 调查管道规格，管道长度，管道使用年限，管道安全工作压力，管道相对高程差，管道穿越和跨越情况，管道弯头、斜口，管道变形，管道中间阀室，管道支线、三通，管道地貌特殊状况等。

2、收、发清管器站场调查 调查收、发球筒，阀门，仪表，放空管、排污管及其周围环境状况。 3 、其它调查 调查管道历次清管记录，管道当前输气流量、日输气量，管道工作压力，管道输送压差及输送效率等。 五、编制清管方案 1、技术要求 1．1 管道基本状况描述 根据清管前调查进行编写。 1．2 清管器的选择 根据管道状况、清管器特性，可选择清管球、皮碗清管器或二者结合使用等。 1．3 清管器过盈量选择 一般情况下： 清管球注满水过盈量：3％～10％。 皮碗清管器过盈量：1％～4％。 1．4 清管段起终点最大压差的估算 根据管道地形高程差、污水状况、起动压差、当前输气压力差、历次清管记录等估算。一般近似计算公式为： P=P1+P2+P3 (1) 式中：P——最大压差，Mpa

管道通球作业指导书汇总

管道通球作业指导书 （通用） 1、目的 清除管道内的杂物、积液、积污，提高管道输送效率，减少摩阻损失，减少管道内壁腐蚀，延长管道的使用寿命。 2、范围 本指导书适用于公司压力管道安装后和运行过程中的清管通球工序。 3、编制依据和引用标准 SY／T6383 1999 长输天然气管道清管作业规程 SY／T6148-1995 输油管线清管作业规程 SY／T0533-94 清管设备设计技术规定 GB50251-2006 输气管道工程设计规范 GB50253-2014 输油管道工程设计规范 SY0401-98 输油输气管道线路工程施工及验收规范 4、作业内容和要求 管道建设完成以及投入运行一段时间后，应进行清管作业，清除施工时以及管道运行中遗留在管内的焊渣、铁锈、泥砂、水或其它杂物，以防止阻塞阀门，损坏设备，污染介质或产品。新建管道试压前的清

管通球作业(介质为压缩空气)，通球次数应在2次以上。 4.1压力管道清管的准备工作 4.1.1管道状况调查 调查内容包括管道规格、长度、安全工作压力、相对高程差、穿越和跨越情况以及使用年限，管道弯头、斜口、变形、中间阀室、支线、三通，地貌特殊状况等。已投入运行的管道应根据一段时期的运行参数，对管线进行分析，计算出当量直径。 编制：]压力管道安装 4.1.2收、发清管球站场调查 调查收、发球筒，阀门、仪表，放空管、排污管以及周围环境状况。 4.1.3其它调查 调查管道的历次清管记录，管道的目前输气流量、日输气量、管道工作压力、输送压差以及输送效率等。 4.2编制清管方案。 4.2.1管道基本状况描述 根据清管前的调查结果编写。 4.2.2清管球的选择 4.2.2.1清管球的直径

清管作业管理规定

北京华油天然气有限责任公司 QHSE 管理作业文件 文件编码：HY／ZY-08-04-2006清管作业管理规定 发行版本：E 修改码：0 编制部门：生产运行部 编写人：刘振方 审批人：张鹏 日期：2006年5月15日

1、范围 为了清扫陕京输气管道干线及支线内部存在的杂质、粉尘和污液，减少管线内壁腐蚀，减少杂质、粉尘和污液对设备和仪器仪表的冲刷、污染等破坏作用，保证清管作业有序进行、达到预期效果，制定本规定。 本规定规定了清管作业的程序及要求。 本规定适用于陕京输气管道干线及支线清管作业过程。 2、职责 2.1清管作业组织机构 2.1.1根据公司统一安排，成立清管作业组织机构，划分各职能小组，明确各小组职责。 2.1.2职能小组包括清管作业领导小组、指挥组、安全保卫组、通讯组、清管作业组等。 2.2各小组工作职责 2.2.1领导小组 （1）组织审定、修改清管方案，确定清管时间安排 （2）向上级汇报及协调相关单位的有关事项 （3）督促各专业组及时完成各自的工作任务 （4）负责清管作业中重大问题的裁决 2.2.2指挥组 （1）负责清管方案的组织实施工作。 （2）统一指挥各专业按时完成指定工作。 （3）落实供、用气方案，与供、用气单位协调，使清管作业顺利进行。 （4）研究解决清管作业中出现的各种问题，重大问题报领导小组审定。 （5）检查各专业组的技术准备、物资准备是否充分。 2.2.3作业组 （1）负责清管方案的具体操作，发清管器（球）、收清管器（球）、控制清管器（球）运行参数、监测清管器（球）运行位置和记录清管器（球）的状况，并及时向指挥组汇报。 （2）负责清管作业资料收集与整理、上报指挥组归口管理。 （3）负责方案实施操作的安全工作，确保严格按方案要求进行操作，使清管作业万无一失。（4）负责解决操作过程出现的问题，并及时向指挥组汇报本组的工作情况。 （5）负责作业过程中供电工作，保证清管作业顺利进行。 2.2.4安全保卫组 （1）负责落实清管方案中的安全措施。 （2）检查督促各专业组落实安全措施，各种作业必须有安全保障，方允许其实施，有问题直接制止并向指挥组回报。 （3）负责作业现场的消防保卫工作，严防发生意外事故。 （4）负责交通、治安、消防有关事宜的处理与协调。 2.2.5通讯组 （1）确保清管作业中通讯畅通、数据准确。 （2）负责通讯联络传达信息。 3、管理内容 3.1清管方案的编制与审批 3.1.1方案编制 （1）根据清管前的调查、历次清管资料和《长输天然气管道清管作业规程》，由生产运行部编制《清管方案》。

浅谈长输管道(原油)清管器及其应用

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/771868545.html, 浅谈长输管道（原油）清管器及其应用 作者：李立春 来源：《中国化工贸易·中旬刊》2017年第12期 摘要：为保持含蜡原油管道的输送能力，降低输油成本，防止初凝事故，采用清管器定 期清蜡是一项比较经济有效的防范措施。 关键词：清管的目的；总类结构；操作过程；运行规律及其卡堵事故原因分析 长输原油管道定期清蜡，可清除管道内聚集物和沉积物，达到减小沿程摩阻，提高输送能力，降低输油能耗的目的。长输原油管道清管是有一定它的周期性的：常温输送管道每季度宜进行一次清管作业，如现在运行的庆铁三线、铁大线（现输俄油）。加热输送管道可根据管输油品物性特点、输送工艺、运行工况、环境状况等因素综合确定清管周期每月宜3—4次：如现在运行的庆铁四线、铁抚线、铁锦线（现输庆油）。如不定期长输管道原油清管作业不仅使管道截面积缩小，输油摩阻增加，甚至造成输油中断，凝管事故的发生。 目前采用清管器清蜡是长输管道清蜡的最有效最经济的方法之一，清管器由输油站发射装置发出后随油流移动。清管器在自由状态时其直径略大于管道内径，且清管器本身又带有很多刚刷和刮板。清管器在随油流移动过程中，刚刷和刮板对管内壁形成很大的摩擦力，从而使清管器产生良好的清蜡效果。为保持含蜡原油管道的输送能力，降低输油成本防止初凝事故，采用清管器定期清蜡是比较经济有效的措施。管道清管器是由气体、液体或管道输送介质推动，用于清理管道的专用工具，它可以携带无线电发射装置于地面跟踪仪器共同构成电子跟踪系统，是一项延长管道寿命，保证管道安全运行的实用技术。长输管道清管器总类很多，现在我们着重介绍普通型清管器。 在开展清管作业前应制定清管方案，此方案应由东北调度中心有关人员编制下发并执行。清管器使用前应检查清管器皮碗的外形尺寸变化，损伤程度，当皮碗最小外直径小于过盈量要求时应更换新皮碗。首次清管作业时清管器应安装定位跟踪仪，对发出的清管器进行跟踪，电池电量应满足在100小时以上，但需要注意的是管线统一收发管段不宜同时运行两个及两个以上清管器。 目前我东北输油管道机械清管器使用比较普遍，它的工作原理是：磁性清管器安装了一个永久性磁铁原件称为磁性发射器，清管器在管线内移动，通过安装在管道上的PLG指示器时，指示器就立刻探测到发射脉冲磁场的清管器，之后启动PLG指示器控制单元，显示清管器通过。 输油管道清管器操作时收发筒充油排气的速度要适当控制，防止发生“气锤”，要排净空气防止空气进入管道使输油气抽空，凡是清管器通过的阀门，操作前应将其行程开关调制最大安全开度，防止“卡球”和清管器的钢丝刷擦坏阀门密封面。严格观察运行输油泵进出口压力变化

浅析气液两相流及其应用

浅析气液两相流及其应用 浅析气液两相流及其应用 摘要：气液两相流存在于石油、天然气、动力、化工、水利、航天、环境保护等工业中，其研究已成为国内外学者广泛关注前沿学科。本文概要性的描述了气液两相流的应用背景、流动型式，并介绍了气液两相流参数检测的手段和两相流计算的基本方法。 关键词：气液两相流流动型式参数检测计算方法 1.气液两相流的应用背景 近些年来，石油、天然气、动力、化工、水利、航天、环境保护等工业的迅速发展促进了气液两相流的研究和应用。在实际应用中可以将凝析天然气简化的看作气相为甲烷，液相为水的气液两相流[3]。为了在实现天然气井口对凝析天然气气、液两相流量的实时在线测量，需要对其进行相应研究。再如，火力发电厂中锅炉的汽水分离、蒸发管中的汽水混合物的流动都属于气液两相流问题[1]。 2.气液两相流的流动型式 气液两相流中气液两相的分界面多变，其流动结构受各相的物理特性、各相流量、压力、受热、管道布置等影响。在不同的流型下，两相流的流体力学特性不同，因此为了研究两相流的运动规律，必须研究其运动型式。 在水平管道中，气液两相流常见流动形态如图1所示。 图1 水平管道中气液两相流流型 水平管中，气泡流的特征为液相中带有散布的细小气泡，由于受到重力的影响，气泡多位于管子上部。随着泡状流中的气相流量的增加，气泡聚结成为气塞，气塞一般较长，且多沿管子上部流动。当气、液两相流速均较小，会受到重力分离效应产生分层流，而当分层流动中气相速度较大时，气液的交界面将产生扰动波形成波状流。若气相速度再增大，则气液分界面由于剧烈波动将有一部分与管道顶部接触，分隔气相成为气弹，从而形成弹状流，大气弹则将在管道上部高速运动。

浅谈柳桂成品油管道清管作业

浅谈柳桂成品油管道清管作业 本文介绍了成品油管道清管作业的意义，以柳桂成品油管道清管为例，从清管器选择、清管准备环节、清管污油处理以及清管作业的注意事项，对其它在运的成品油管道清管作业有一定的借鉴意义。 标签：成品油管道；清管作业；污油处理 华南成品油管网柳州-桂林段于2010年3月投产，目前该段管道输送能力已经达到150万t/年，为中国石化桂林市成品油市场份额提供了有力的保障。随着管道运行年限的增加，管道内部腐蚀产生的杂质不断增多，因此急需进行一次全线清管工作。 1 清管器选择 清管器是工业管道中必备的机具。1962年由美国的Knaoo公司和Girard公司开发并用于管道清洗。[1]目前使用最多的是泡沫清管器和心轴清管器。 泡沫清管器一般是由聚氨酯模制而成，表面黏贴有硬的聚氨酯条或磨料，以提高耐磨性。形量可达40%，既有弹性，又不会脱落，在管道清管作业中得到广泛应用。其直管段变形通过能力为40%OD，可通过1.5DN弯头。 心轴清管器中心是一条轴，两端安装有两个橡皮碗，中间装有刮刀和钢刷，用于除去管道内壁的结蜡或绣垢。轴心清管器根据结构还可以分为皮碗清管器、直板清管器和钢丝刷清管器。 2 清管准备 必须事前进行一次全线徒步巡线，应确定无严重违章占压和第三方施工，确保清管工作顺利进行。确认柳泵-桂林段所有的线路截断阀已全开。桂林站一路质量流量计用短接代替，两路过滤器滤网确认为一路30目，二路10目。 3 清管收球过程描述 当计算的污油头到达桂林站前4小时，桂林站开始在采样口处进行人工采样，采样时间间隔为每半小时采样一次，并切换至收球流程；当计算污油头到达桂林站前1小时，将减压阀切换至短接流程（已短接）；当计算污油头到达桂林站前1小时，采样时间间隔为每5分钟一次；当污油到达时，将质量流量计切换至短接流程（已短接）；当清管器到站后，切换至正常流程，同时关闭收球流程，进行取球作业；当采样检测发现油品出现浑浊现象时，油库切换至专用接收污油罐接收下载油品；当采样检测为合格油品后，流程切换至正常流程进行下载，油库切换至纯油罐下载油品，同时根据输油计划是否停运柳桂支线。

气液两相流

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 气液两相流 气液两相流流型识别理论的研究进展摘要：介绍了气液两相流的识别理论，探讨了气液两相流流型的划分方法。 叙述了两相流流型软测量方法，并重点介绍了图像处理识别、在线流型技术识别、神经网络、基于压差波动理论、混沌理论等识别流型的新方法。 关键词：气液两相流；流型识别0 引言相的概念通常是指某一系统中具有相同成分及相同物理、化学性质的均匀物质成分，各相之间有明显可分的界面。 从宏观的角度出发，可以把自然界的物质分为三种，即:气相、液相和固相。 单相物质的流动称为单相流，如气体流或液体流。 所谓两相流(Two-Phase Flow)或多相流(Multiphase Flow)是指同时存在两种或多种不同相的物质的流动。 近年来随着国内外石油和天然气工业的发展，迫切需要开发出精度较高的油气水三相流量在线测量仪，以便掌握各个油井的生产动态。 然而，多年来尽管在这方面进行了大量的研究工作，取得了一些进展，但是仍然没有彻底清晰地认识和了解油气水三相混合物的流动型态。 在现今的多相流检测技术领域中，流型的识别问题变得越来越重 1/ 10

要。 1 两相流流型由于存在一个形状和分布在时间和空间里是随机可变的相界面，而相间实际上又存在一个不可忽略的相对速度，致使流经管道的分相流量比和分相所占的管截面比并不相等。 这就导致了两相流动结构多种多样，流型十分复杂。 流型是影响两相流压力损失和传热特性的重要因素。 两相流各种参数的准确测量也往往依赖于对流型的了解。 因此为了对两相流的特征参数进行测量，必须了解它们的流型。 1.1 垂直上升管中气液两相流流型（1）、泡状流（Bubbly Flow）：气泡以不同尺寸的小气泡形式随机离散分布在流动的液体中。 显然，此时气体为离散相，而液体为连续相。 随着气速的增加，气泡尺寸会不断增大。 （2）、段塞流（Slug Flow）：在气泡流动中当气泡的浓度增高时，气泡聚合为直径接近于管内径的塞状或炮弹状气泡，气泡前端部分呈现为抛物线形状。 在这些塞状气泡之间可带有小气泡的液团。 当气泡快速上升时，液体在气泡与管内壁间的间隙中流动。 （3）、混状流（Churn Flow）：当气泡速度进一步增大时，段塞流中的气泡速度也随之增加并产生破裂、碰撞、聚合和变形，与液体混合成为一种不稳定的上下翻滚的湍动混合物。 此时气液两相界为离散相。

实验三气液两相流实验

气液两相流实验 实验1 垂直上升管中气液两相流特性实验 一、实验目的 1. 在大型电站锅炉中垂直布置的锅炉水冷壁管被广泛应用，本实验将模拟其两相流现象和水动力特性； 2. 通过观察垂直上升管中气液两相流的流型，进一步加深了解垂直上升管中气液两相流型的特点； 3. 对垂直上升管中气液两相流的压力降有比较直观的认识，并掌握垂直上升管中气液两相流的压力降的计算方法。 二、实验仪器 仪器名称型号参数范围 水泵FS40 11m3/h 气泵HG-1100 180m3/h 电磁流量计DXLD-25 0.53-21m3/h 转子气体流量计LZB-4 0-400L/h 转子气体流量计LZB-15 0-4m3/h 转子气体流量计LZB-25 0-50m3/h 三、实验原理图 1 水箱 2 空气压缩机 3 磁力泵 4 转子流量计 5电磁流量计 6 气液混合器 7 减压阀 8 调节阀 9截止阀 10球阀 11 水集箱 12 针阀 13 过滤器 四、实验任务 1.观察垂直上升管中气液两相流的流型：

(1)打开系统电源，使气体、液体流量计预热2分钟；然后打开采集程序，记下采集程序上显示的气路 和水路温度（根据此温度查出水和空气的密度）； (2)打开磁力泵，将主路的调节阀开度调小和旁路的调节阀开度调大,同时将垂直上升管实验段水路的球 阀开启，使水缓慢地流过实验段，直到取压管内大体上充满水为止； (3)关闭磁力泵和水路的球阀,打开空气压缩机和气路的球阀,将50-500L/min转子流量计一路的针阀开 启，调节针阀开度,使转子气体流量计所测得的体积流量保持在300L/min；打开磁力泵，调节主路和旁路的调节阀开度,将主路阀门开度达到最小，旁路阀门开度达到最大。按下表调节气量和水量，观察并记录垂直上升管中气液两相流的流型的变化； 水流量（L/min）0.6-1.6（96L/h，LZB-10）0.7-1.4 空气（L/min）160-220(13.2m3/h,LZB-25) 18-36 流型环状流块状流 水流量（L/min）0.65-1.5 3.6-5.6 空气（L/min）5-158.6-15.6 流型弹状流泡状流 （4）实验完毕时，先关闭磁力泵，然后关闭实验段水路的球阀，再关闭气路的球阀，最后关闭空气压缩机同时关闭气路的针阀。

气液两相流流型实验报告

气液两相流流型实验报告 实验名称：气液两相流流型 实验目的： 1. 熟悉台架,掌握流量测量仪表的使用； 2. 掌握常见两相流流型的划分方法及相关规律，观察水平管中不同流型的特点； 3. 根据各工况点实验数据绘制两相流流型图，并与典型流型图做比较。 实验任务： 实验测量数据： ,,,. (1) 测取不同情况下气相，液相流量；记录P P t t w 气减室 (2) 判别流型 要求： (1) 实验数据汇总表； (2) 绘制αβ -曲线 (3) 根据实验数据用Weisman图判别流型 实验原理 1、水平管道中气液两相流流型的划分及各流型特征 在水平管道中的气液两相流，由于重力影响使流型结构呈现不对称性，因而水平管中的流型特征变得较为复杂。Oshinowo流型划分原理使流型变得相对简单，根据Oshinowo的划分原则，一般把水平管道中的流型划分为六种，泡状流、塞状流、层状流、波状流、弹状流、环状流。 （1）泡状流 在泡状流中，气相是以分离的气泡散布在连续的液相内，气泡趋向于沿管道上半部流动，这种流型在含气率低时出现。 （2）塞状流 在塞状流中，小气泡结合大气泡，如栓塞状，分布在连续的液相内，大气泡也是趋向于沿管道上部流动，并且在大气泡之间还存在一些小气泡。 （3）层状流 在层状流中，两个相的波动被一层较光滑的分界面隔开，由于重力和密度不同，气相在上部液相在下部分开流动。层状流只有在气相和液相的速度都很低时才出现。 （4）波状流

当气流速度增大时，在气、液分界面上掀起了扰动的波浪，分界面由于受到沿流动方向的波浪作用而变得波动不止。 （5）弹状流 当气体流速更高时，分界面处的波浪被激起与管道上部管壁接触，并形成以高速沿管道向前推进的弹状块。 （6）环状流 当气体流速进一步增高时，就形成气核和环绕管周的一层液膜，液膜不一定连续均匀的环绕整个管周，管子的下部液膜较厚，在气芯中也夹带有液滴。 表1水平绝热管中的流型变化 A表示环状流（annular）；B表示气泡（bubble）； BTS表示中空气弹（blow through slug）；D表示液滴（droplet）； F表示液膜（film）；IW表示平缓波（inertial wave）； LRW表示大翻卷波（large roll wave）；PB表示气栓加气泡（plug＆bubble）；PF 表示气栓加泡沫（plug＆froth）；R表示涟漪波（ripple）； RW表示翻卷波（roll wave）；S表示气弹（slug）；ST表示层状流（stratified）。

天然气管道通球通球、清管作业指导书

连云港XX天然气有限公司高压输气 管线工程 通球、清管作业指导书 编制： XX 审核： XX 审定： XX 连云港XX天然气管道工程有限公司

目录 一、工程概况 (1) 二、施工组织设计编制依据 (1) 三、施工组织及部署 (1) 四、清管|通球施工案 (2) 五、安全措施 (6) 六、质量措施 (8) 七、机具设备表 (8)

一、管道清管 1. 钢管全部连通和回填后，安装收、发球装置，开挖排污坑。确认安全、技术措施到位。管道内注入清水，目的是管道内部润滑和使泥土松软。 2. 装入聚氨酯清管器，在起点后端注入压缩空气，利用空气推动聚氨脂清管器至终点通球清管。达到使较大杂物被清管器本体带出为止。 3.球速控制：将压缩空气直接打入钢管，通球速度过快则三皮碗聚安酯清管器易磨损，管道易发生振动，一般应在2～6Km/h 之间，最高时速不超过3 Km/h 。 4.压差范围：当清管器与收球装置间压力为大气压时，清管器与发球装置间压力大于0.2 Mpa 即可推进清管器前行。 5.清管器与发球装置间压力持续升高则表示有卡阻，应分析原因。清管器正常推进时清管器与发球装置间压力应保持0.2Mpa 左右。当球速过快时，可调节空气压缩机出口阀控制管道进气量，或调节收球端排气阀，均可达到控制球速的目的。 6.卡阻处理方案：通球卡阻时，应按下列优先顺序处理： （1）找出卡阻位置，分析原因。 临时发球装制作示意图 临时收球装置制作示意图

（2）加压（不得超过设计压力）。 （3）顶管部分卡球处理办法可用双向清管器。 （4）切管取球，连通后再正向推球。 二.管道二次清管 1.装入聚氨酯清管器，在起点后端注入压缩空气，利用空气推动聚氨脂清管器至终点通球清管一次。这次通球的目的是使较小杂物被清管器本体带出。 2. 管道二次清管完成，拆除收、发球装置，安装试压装置。 3.分段试压 按照设计文件及施工标准规范的要求，分段管道单独进行强度试压、严密性试压。试压在管道贯通完成后进行。试压介质采用空气。 管道贯通后，对管道进行清管合格后，在管道较低端焊接φ508×12mm的封头。在离封头约500mm处，焊一只DN15的单头丝扣短节和温度计座子，单丝头上面安装J13H—160 DN15的针形阀(用于安装压力表)；然后焊接好另一个φ508×12mm的封头。在离封头约500mm处，焊一只DN15的单头丝扣短节，上面安装J13H—160 DN15的针形阀。安装完毕后，在管道高端丝扣短节处用空气压缩机向管内注空气，空气从低处丝扣短节冒出后，关闭高处针形阀，装上压力表后，开启高处针形阀，继续用空气压缩机向管内分阶段加压，并反复检查。当压升至1.0MPa时停压30min，检查管道本体及各种接头有无裂纹及泄露，如没有则继续升压至3.0MPa，停压30min，继续检查管道本体及各种接头有无泄漏及裂纹，如没有则继续升压至6.0MPa，停压30min，如没有则继续升压至7.5MPa，停压30min，如没有则继续升压至强度试验压力8.82MPa，强度试压稳压4小时，无泄漏为合格。再将压力泄至6.3MPa，进行严密性试验，严密性试验稳压24小时，,压降不大于1%试验压力值,且不大于0.1 MPa为合格，做好升压曲线记录。 试压用的压力表应经过效验，并应在有效期内，在试压管段前、末端安装压力表和温度计，其安装位置必须在无阳光照射之处，压力表精度不低于1.5级，量程为被量程最大压力为1.5-2倍，表盘直径不小于150mm，最小刻度能置于0.05MPa

天然气管道清管器收发球筒的应用与优化

310 为了保证天然气管道能够高效的进行输气工作，就要及时清理管道中的腐蚀物、杂物、凝析水，确保管道的输送通畅，在使用过程中不出现故障。为了保证管道的清理能够正常进行、清管器能够及时的发出和收回，需要及时适度的按照管网运行情况对进行清理的管道流量实施调整，在保证下游用户能够正常的使用天然气的情况下，对管道的清理速度进行适当的控制。由于不可控因素较多，现仍无法准确的控制清管器实际的运行速度，所以，需要适度的调整管道压力、流量才能确保收发球工作的正常进行。 1　清管作业工艺流程 输气管道的清管作业流程步骤众多，其基本的步骤是由通过进气阀，以及出气阀、收发球装置、排污阀等众多装置共同组成的，通过指示仪的开关配合来实现其操作的。 具体的清理管道的工艺步骤：①打开盲板5，②送入清管器，③再关闭盲板5，④关闭放气阀1，⑤打开进气阀门B，⑥打开发球阀A，⑦关闭原进气球阀C，⑧通过发球筒，将清管器送入到输气管道，⑨待清管器进入管道后就可以切回原流程，清管器便在管道内进行清管作业。相似的，准备收球流程为：①打开收球阀E，②打开出气阀F，③准备进行收球，④当球进入收球筒后，调节阀门D的开度，使清管器到达相应位置，⑤关闭收球阀E，⑥关闭出气阀F，⑦打开放气阀2进行放空泄压，⑧完全放空之后，再打开盲板，⑨拿出清管器、清洁收球筒内的脏物、关上盲板，清管作业也就完成了。 2　清管器收、发球筒结构 清管器收球筒、发球筒是由鞍式支座、快开盲板、球筒、外接阀门法兰等组成，如图1所示。根据有关规定，发球筒在设计的时候要注意其筒体长度的设计，使用清管器长度的两倍或者一倍半的长度来设计清管器发球筒筒体长度，采用与快开盲板相同的内径来设计筒体内径，而且筒体的内径长度应当大于偏心大小头。收球筒在设计的时候也要注意其筒体长度的设计，其应当是清管器总长的两倍甚至高于两倍的长度，在一般情况下，其长度取筒体内径长度的3-4倍，同时也要注意快开盲板在设计时，保持与筒体相同的内径，并且其内径长度都应大于同心大小头 的直径长度内径。 图1 清关器相关结构示意图 3　间接收球工艺 以往收球时通常采用的方法是直接收球，为了使得收球作业的安全性有所提高，经过改善优化，现采用间接收球的方法，清管器进入收球筒时，可以通过调节主干线的流量对其进球速度进行控制，清管器的橡胶轮胎还可以缓冲球体速度，杜绝设备直接碰撞现象的发生，既减少了缓冲设备装置，又简化了收球作业的步骤，降低了清管成本。 当开始进行收球作业流程时，不需要关闭进站阀门，只需将引球阀、收球筒进口球阀依次打开，确保收球筒与进站管线是连通的（图2）。清管器抵达进站三通后，收球筒内的压力就能通过进站阀、引球阀而迅速提高，达到清管器前后压差平衡，使清管器得到一定的缓冲，从而减小清管器的速度直到停止。此刻，缓慢调节进站阀的开度，使清管器球后压力升高，而收球筒内的压力因下游用气降低，从而重新让清管器前后产生一定压差，使得清管器缓慢到达收球筒内理想的位置。当清管器完全进入收球筒后，就可全开开进站阀，关闭引球阀、收球筒进口阀，将流程切换为原来正常的运行模式，然后便可进行收球筒放空、泄压、取球等后续工作。 天然气管道清管器收发球筒的应用与优化 栾小聪 中海广东天然气有限责任公司　广东　珠海　519015 摘要：本文主要介绍有关天然气管道进行清管的相关工艺，以及对于清管器的工作原理、相关结构和功能、其顺利通过各段输气管的条件进行了介绍和分析。清管器进行工作的原理是气压原理，其工作中关键的设备是收、发球筒，而一般清管器收发球筒由鞍式支座、大小筒体等装置共同组成。对于收、发球筒，因为其构造的复杂性，在进行制造以及应用中对其有较高的要求。为了实现对于输气管管道清洗的高效率执行，文本还对快开盲板结构以及收发球筒等一系列装置的设计都进行了简单的阐述，并对其安装以及后续的使用中诸如快开盲板安全使用等相关操作进行了说明。 关键词：天然气　清管器　收发球筒　应用　优化