天然气管道的减阻与天然气减阻剂

依据流体管道的流动规律和减阻增输机理,指出天然气管道的减阻原理是抑制贴壁薄层(厚度等于粗糙度)内的气体脉动。认为管壁内涂、壁面薄液膜、凝析液中注入液体减阻剂和在管道内壁上吸附气体减阻剂是天然气管道有效的减阻方法。研究结果表明,气体减阻剂应是一种具有极性端和非极性长链的分子聚合物或化合物。     

高粘牛顿流体输送的表观滑移流动研究

在高粘度流体输送过程中,用低粘度的流体局部置换高粘度的流体,可以降低附壁边界层的粘性从而实现管道内流体流动减阻。对管道内两种粘度流体环状流动进行了理论和计算研究,推导了滑移层厚度及流体粘度与流动流量、减阻、滑移速度等的关系式,结果表明,随着滑移层变厚,其流速的增量会减小;当滑移层较薄时,流量增否取决于两层流体粘度之比;只有控制滑移层厚度不超过一定范围输送效率才会最大;滑移速度与压差成线性关系。     

基于湍流附加应力的减阻率预测模型

目前,越来越多的管道采用加减阻剂运行的方式,采用减阻率预测模型指导现场加剂运行,可以避免造成浪费。通过分析加剂前后摩阻因数与湍流附加应力的关系,结合混合长度理论中对湍流附加应力的求解方法,以及减阻率负指数单因素经验方程,建立了减阻率预测模型;针对贝克休斯FLO_MXA、康菲Liquid Power TM、ks-30-01油气集输以及甲种减阻剂,利用大量现场加剂运行数据,确定模型中的递减率和流动特性系数,并对同一种减阻剂应用于不同管道进行管径和黏度的修正,得到修正系数。验证表明:修正后预测模型对于不同减阻剂、不同管道均可进行预测,且预测精度高,预测结果的相对误差保持在10%以内,最小误差可接近0。(图4,表2,参20)     

减阻剂在铁大线上的试验与应用

文章就美国康诺可公司CDR_(102)减阻剂在铁大线熊岳一复县段的试验工作及鞍山等输油站的实际应用情况作了如下的总结:介绍了CDR_(102)减阻剂的物理性能、减阻机理,同时也指出介质的流动状态、粘度、流体温度、含蜡量、含水量以及介质被剪切、节流等情况对CDR_(102)减阻剂减阻性能的影响。文中,还对减阻剂注入点的选择、注入流程、注入形式、注入设备、试验步骤及方法等方面作了较详细的介绍。文章最后,对试验参数、减阻效果(摩阻下降情况、增输效果的数据及有关曲线等)、减阻率和增输率的计算等方面作了重点的分析和解释。另外,将鞍山等输油站进行的生产性注入给予了评估:CDR_(102)减阻剂的减阻、增输的效果虽然较好,但由于其价格昂贵,因此,它仅作为短时间处理个别卡脖子段的应急才有其优越性。鉴于我国原油多为高凝高粘的状况,指出对化学添加剂的研究和技术开发是必要的。     

减阻技术在我国石油管道上的应用

文中介绍了减阻剂的减阻机理;减阻剂在我国长输管道上试验、应用的情况;并分析了油品粘度对减阻效果的影响。指出减阻技术在国内未能普遍应用所存在的问题;同时强调减阻技术在解决产、供、销的矛盾中,应作为首选的应急措施考虑,才能做到经济合理。     

临沧线添加减阻剂试验

在临沧线开展了添加减阻剂试验,结果表明,添加不同浓度的HG减阻剂均可以取得较好的增输效果。分析了减阻剂对原油粘度的影响及弯头和阀门对减阻效果的影响,由于东光输油站经历了6个弯头和1个阀门的剪切,致使减阻效率衰减了44.7%。     

天然气减阻剂及其减阻机理的研究进展

针对天然气减阻剂在输气管道运行中的迫切需求,综述了国外天然气减阻剂60年的发展历史,介绍了中国石油管道研究中心天然气减阻剂的研究进展,其中试产品在工业应用试验中取得了8%～10%的减阻效果,且减阻效果持续两月有余。分析了输气管道的水力摩阻等参数,探讨了天然气减阻剂的作用机理,从微观角度认识到输气管道减阻的本质是减小能量损失,并提出了通过弹性碰撞解决能量损失的减阻新理念。     

成品油管道应用减阻剂研究

依据减阻剂减阻机理、室内试验及现场应用情况,确定了减阻剂应用效果、管道流态和减阻剂结构必须具备的三个条件,给出了提高减阻率或增输率的方法.分析了减阻剂对成品油品质的影响,提出了实现减阻增输和水力越站时应注意的事项.     

改善油气管道输送性能的相关技术

依据流体在管道内的流动规律,论述了油气管道的减阻增输机理。针对油气管输存在流动摩阻大、输送量适应范围小等问题,考察并探讨了改善输油管道输送性能的相关技术。通过减小管输流体的动力粘度、降低湍流的附加应力,可以显著减小管输摩阻,降低管输能耗,提高管道运行的弹性和效率,保障管道安全经济运行的同时获得减阻增输效果。针对石油管道系统,分析了各种减阻增输技术的应用效果和适用条件,提出了一些具有应用前景的新方法。     

南输成品油管道应用国产减阻剂试验

减阻剂是一种高分子聚合物,能有效地减少油品流动阻力,增加输量.介绍了PIPEWAY-S304国产成品油减阻剂在南输管道柴油输送的试验情况,分析了减阻剂的减阻原理,并根据试验数据给出了不同浓度下的摩阻计算公式.     

高聚物减阻增输机理研究

采用理论研究与湍流试验相结合的方法，以增输必须增加速度梯度为出发点，通过分析流体与高聚物分子的相互作用，发现高聚物减阻的机理在于能够有效地抑制管壁附近流体的径向脉动。根据高聚物减阻增输机理，合理解释了多年来在高聚物减阻研究中出现的许多迷惑现象，给出了减阻效果随雷诺数、粗糙度及高聚物掺入量的变化规律，导出了最佳雷诺数与管径、运动粘度的相互关系，提出了高聚物研制和应用的具体建议。     

Turbulent mixing under drifting pack ice in the weddell sea

By providing cold, dense water that sinks and mixes to fill the abyssal world ocean, high-latitude air-sea-ice interaction is the main conduit through which the deep ocean communicates with the rest of the climate system. A key element in modeling and predicting oceanic impact on climate is understanding the processes that control the near surface exchange of heat, salt, and momentum. In 1992, the United States-Russian Ice Station Weddell-1 traversed the western Weddell Sea during the onset of winter, providing a platform for direct measurement of turbulent heat flux and Reynolds stress in the upper ocean. Data from a storm early in the drift indicated (i) well-formed Ekman spirals (in both velocity and turbulent stress); (ii) high correlation between mixed layer heat flux and temperature gradients; (iii) that eddy viscosity and eddy thermal diffusivity were similar, about 0.02 square meters per second; and (iv) that the significant turbulent length scale (2 to 3 meters through most of the boundary layer) was proportional to the wavelength at the peak in the weighted vertical velocity spectrum. The measurements were consistent with a simple model in which the bulk eddy viscosity in the neutrally buoyant mixed layer is proportional to kinematic boundary stress divided by the Coriolis parameter.     

关于石油管道注剂增输率的预测原理

依据减阻剂减阻机理,分析并研究了影响液体管道加剂增输效果的各种因素,除减阻剂本身分子结构、摩尔质量及管道液体中减阻剂含量外,还有壁面附近轴向摩擦应力的大小、液体脉动的强度及含有定向减阻剂分子液体层的厚度等。如果两条管道中影响增输效果的因素相同或相近,则两条管道的加剂增输率相等或接近。利用室内环道预测工业管道注剂增输率的原理是调节室内环道轴向摩擦应力的大小与分布。     

内蒙古流动沙丘下垫面水热交换研究

利用2001年夏季的内蒙古东部流动沙丘地区大气边界层试验资料,采用空气动力学方法和涡动相关法计算动量通量、感热通量等湍流通量;分析了非平坦下垫面风速、温度廓线结构对湍流通量获取结果的影响和通量廓线关系的适用性;对比了空气动力学方法和涡动相关法获取湍流通量结果。同时,结合流动沙丘可移动、含水量多等地形和气候特征,讨论了非均匀下垫面下湍流通量获取方法。     

国内外减阻剂研制及生产新进展

油溶性减阻剂是一种超高分子量的聚合物,能有效地降低原油及成品油管输时产生的摩阻,减少动力消耗,在不增加设备的情况下可有效增加输量,并能提高管道运行的安全系数。国外工业化及应用减阻剂已２０年的历史,取得了良好的经济效益和社会效益。概述了国内外减阻剂近年来的发状况,简要介绍了我国减阻剂的研究情况,并对Ｃｏｎｏｃｏ等公司减阻剂的生产工艺作了介绍。     

减阻剂的模拟环道评价

减阻剂应用于输油管道可以达到增输或降压的目的,其性能评价是一个重要课题。阐述了利用环道进行减阻剂性能评价的原理,并给出了一套室内模拟环道评价装置。对环道的装置构成、设计规格和水力学特征进行了介绍。测定了室内合成EP系列减阻剂的减阻性能,对减阻剂与流体相互作用规律进行了探讨。试验结果表明,雷诺数在9000(对应管壁剪速1276s~(-1)左右时,减阻剂性能达到最大值,之后由于减阻剂的剪切降解导致减阻率降低;减阻率在加剂浓度约15mg/L时达到最大值,约74％。     

圆管段塞流型速度分布与减阻规律研究

以流体力学基本方程为基础,通过对气体在管道中心形成段塞流的相速度分布和阻力规律分析,得到了二次流发生的条件,各相流体速度分布,减阻率关系式以及减阻率曲线。减阻率曲线表明,段塞流的含气量影响其阻力规律,段塞流能产生的减阻很小,而当气体含量处于增阻范围内时,却能使阻力增加很大。因此在利用掺气减阻时应控制段塞流流型的出现。     

油水两相乳化液管内输送的流变学特性研究

通过对垂直上升弹状流中油水乳化液在气体掺入时流变学特性的研究,建立了管内流动油水乳化液粘度模型,基于此模型,油水乳化液在气体掺入下的流动特性可表现为气 扰动变稠的非牛顿流体特性,气体扰动变稀的非牛顿流体特必和与气体无关的非牛顿流体特性。