长输管道氮气置换混气段规律研究

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1、第44卷第4期当代化工Vo1．44．NO．42015年4月ContemporaryChemicalIndustryApril，2015长输管道氮气置换混气段规律研究柴多，王卫强，王飞(辽宁石油化工大学，辽宁抚顺I13001)摘要：目前长输管道投产置换过程仍存在较大盲目性，浪费人力和物力。采用FLUENT模拟软件对氮气置换过程中混气段进行数值模拟，在不同速度的情况下，对气体混合长度与管径、管长间关系进行研究，得出了在其他条件不变的情况下，气体混合长度分别随管径和管长的增大而增长的规律；管道弯头数量增多导致混气段长度增加，对于大于100000m的管道，管道弯头数量对混气段长度影响可以忽略不计，

2、管道长度越短时，弯头数量对混气长度影响越大，对日后现场投产置换带来了参考依据。关键词：氮气置换；混气段；数值模拟；管道弯头中图分类号：TE832文献标识码：A文章编号：1671—0460(2015)04—0801—03StudyonGasMixingRuleinCourseofNitrogenGasDisplacementinLong—distancePipelinesCHAIDuo，WANGWei—qiang，WANGFei(LiaoningShihuaUniversity,LiaoningFushun113001，China)Abstract：Atpresent，therestille

3、xistsblindnessinthecommissioningofthelongdistancepipelinenitrogengasreplacementprocess，whichwastesmanpowerandmaterialresources．Inthispaper,byusingFLUENTsimulationsoftware，numericalsimulationofgasmixingintheni~ogenreplacementprocesswascarriedout，therelationshipbetweenthegasmixinglengthwithpipediame

4、terandlengthatdifferentspeedwasstudied．Whenotherconditionswereunchanged，changeruleofthegasmixinglengthwithincreasingofthepipediameterandpipelengthwasobtained：thegasmixinglengthincreaseswithincreasingofthepipediameterandpipelength，thegasmixinglengthincreaseswithincreasingofpipeelbows；Formorethan100

5、000mpipe，effectofpipeelbownumberonthemixinggaslengthcanbeneglected；Andtheshorterthepipelinelength，thegreatertheelbownumberimpactonthelengthofmixedgas．Keywords：Nitrogenreplacement；Mixinggas；Numericalsimulation；Pipelinebend近年来，天然气管道运输建设在我国的发展非1数值计算常迅速，在此发展过程中天然气长输管道的安全投产置换问题至关重要。据研究，为保证天然气管道1．1计算模型置

6、换过程的操作安全，通常选择氮气把输气站及管长输管道投产氮气置换过程涉及到氮气的流道内的空气置换出去，因为空气中天然气的含量很动、氮气与空气的混合以及氮气推动空气流动，也容易达到一定极限发生爆炸。】。就是氮气在空气中的对流扩散过程。多相流模型中投产置换的关键是怎样有效、科学、安全和经的混合物要求两相中只能有一相是可压缩的，且不济的把空气从管道中置换出去。当前国内外对混气能模拟多相之间的混合流动和反应流动，所以混合段规律的研究较少，有关行业对其也没有明确的规模型不合适。通过对各类物质的对流、扩散和反应范要求，置换投产的操作过程都多凭经验，在这个源的守恒方程的求解，可用FLUENT来模拟物质的过

7、程当中存在很大的盲目性，造成了人力、物力及混合和运输卅，因此采用化学反应模型中“组分运成本的浪费。在本文中仿真模拟了管道投产置换过输模型”(即在不发生化学反应的情况下计算组分之程，模拟出了混合气体在氮气置换过程中的影响规间的相互参混过程)作为长输管道投产氮气置换的律，该模拟结果可以更好的运用于实践，为天然气计算模型。安全生产带来巨大效益。1．2网格划分长距离管道氮气置换过程中，重力对混合气的收稿日期：2014-11-06