柔性管段对立管严重段塞流特性的影响_王平

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1、第３４卷第２期石油学报Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．２２０１３年３月ＡＣＴＡＰＥＴＲＯＬＥＩＳＩＮＩＣＡＭａｒ．２０１３文章编号：０２５３－２６９７（２０１３）０２－０３８０－０６ＤＯＩ：１０．７６２３／ｓｙｘｂ２０１３０２０２３柔性管段对立管严重段塞流特性的影响王平１１２１１１宫敬李清平邓道明马亮彭明（１．中国石油大学油气管道输送安全国家工程实验室北京１０２２４９；２．中海油研究总院北京１０００２７）摘要：严重段塞流是深海混输立管面临的流动安全问题之一，开展混输立管严重段塞流研究对立管的流动安全及实际生产具有重要意义。在中国石油大学（北京）原

2、立管系统实验装置及改造后的混合立管系统实验装置上进行的不同工况下的严重段塞流特性实验结果表明，柔性管严重段塞流特性不同于垂直管段。在立管总高度相等条件下，利用Ｌ型立管和混合立管的流型图、压力、周期和液塞等数据分析了柔性管的存在与否对立管严重段塞特性的影响。相对于Ｌ型立管，柔性管存在会在一定程度上缩小严重段塞流Ｉ的范围，同时使立管底部最大压力增大约１５％～２０％，严重段塞周期减小约１２．０９％，液塞长度减小约１．３８％，液塞速度增加约２．９３％。在立管总高度等几何参数一定的情况下，对柔性管跨度和长度变化对严重段塞流特性的影响进行了分析

3、。结果表明，柔性管跨度对严重段塞流特性的影响较小；柔性管长度增加，会同时增大严重段塞流的周期和立管底部最大压力。关键词：混合立管；严重段塞流；压力；周期；液塞；柔性管中图分类号：ＴＥ７６６文献标识码：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