一种山地天然气集输管道停输再启动试验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种山地天然气集输管道停输再启动试验装置及方法，属于石油与天然气工程技术领域，通过设计停输再启动试验装置及方法，可以试验研究：含/不含酸性气体时山地天然气集输管道停输再启动过程，管道的安全停输时间及再启动过程管内压力、再启动过程排液量、再启动时间；加注抑制剂时山地天然气集输管道停输再启动过程，相关参数的变化情况；安装水合物控制模块时山地天然气集输管道停输再启动过程，相关参数的变化情况。设计一种水合物控制模块，通过安装在管道的低洼处，减少停输再启动过程中形成的水合物。通过本发明专利技术对山地天然气集输管道停输再启动过程的试验研究，可以为实际管道的安全运行和下游工艺设施的设计及操作提供指导。

【技术实现步骤摘要】
一种山地天然气集输管道停输再启动试验装置及方法
本专利技术涉及一种山地天然气集输管道停输再启动试验装置及方法，属于石油与天然气工程

技术介绍
山地天然气集输管道主要输送天然气，往往采用气液混输，输送过程中呈现出较为明显的气液两相流状态，流体流型较多变且具有不稳定性，由于山地天然气集输管道多位于山区，管道起伏大，管内流体的流动更趋复杂和多变。停输再启动是山地天然气集输管道工艺设计重点关注的工况之一，当管道因事故不可避免的出现停输时，需要考虑停输后管内的压力、温度变化情况、水合物形成时间、再启动压力/时间及再启动过程的排液量。目前公开文献尚未见到对山地天然气集输管道停输再启动过程进行研究的成果，因此，本专利技术设计一种山地天然气集输管道停输再启动试验装置及方法，从确保安全的角度出发，综合分析山地天然气集输管道停输再启动过程中，影响再启动过程管内压力、再启动过程排液量、再启动时间的因素，以提高适用性为目标，达到确保集输系统安全的目的。同时，为实际管道的安全运行和下游工艺设施的设计及操作提供指导。专利
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种山地天然气集输管道停输再启动试验装置及方法，其特征在于：包括试验环道模块(1)、气液比配置模块(2)、环境温度模拟模块(3)、抑制剂加注模块(4)、酸性气体加注模块(5)、水合物控制模块(6)、数据采集模块(7)、环道(8)、废气处理模块(9)、压力传感器(10)、温度传感器(11)、增压系统(12)、段塞流捕集器(13)；所述气液比配置模块(2)、抑制剂加注模块(4)、酸性气体加注模块(5)、增压系统(12)与环道(8)相连，分别用来控制进入试验环道模块(1)气体的含液量、抑制剂含量、酸气含量及压力，所述环境温度模拟模块(3)安装在试验环道模块(1)外部，为试验环道模块(1)内流体提...

【技术特征摘要】
1.一种山地天然气集输管道停输再启动试验装置及方法，其特征在于：包括试验环道模块(1)、气液比配置模块(2)、环境温度模拟模块(3)、抑制剂加注模块(4)、酸性气体加注模块(5)、水合物控制模块(6)、数据采集模块(7)、环道(8)、废气处理模块(9)、压力传感器(10)、温度传感器(11)、增压系统(12)、段塞流捕集器(13)；所述气液比配置模块(2)、抑制剂加注模块(4)、酸性气体加注模块(5)、增压系统(12)与环道(8)相连，分别用来控制进入试验环道模块(1)气体的含液量、抑制剂含量、酸气含量及压力，所述环境温度模拟模块(3)安装在试验环道模块(1)外部，为试验环道模块(1)内流体提供不同的环境温度，所述压力传感器(10)、温度传感器(11)对称安装在环道(8)上，用来测量环道(8)关键部位的压力及温度，通过所述数据采集模块(7)采集记录测量数据，所述废气处理模块(9)、段塞流捕集器(13)安装在环道(8)尾部，用以收集管内积液、处理试验后的气体。


2.根据权利要求1所述的一种山地天然气集输管道停输再启动试验装置及方法，其特征在于：所述试验环道模块(1)包括测试管段(101)、下弯弯头(102)、上弯弯头(103)、观察管段(104)、门型架(105)、滑轮(106)、固定环(107)、绳索(108)、托架(109)，所述测试管段(101)、下弯弯头(102)、上弯弯头(103)被所述环境温度模拟模块(3)包裹；所述托架(109)支撑着测试管段(101)，绳索(108)穿过滑轮(106)固定在托架(109)上，滑轮(106)安装在固定环(107)上，固定环(107)固定在门型架(105)；所述测试管段(101)包括：低洼管段、突缩/突扩管段、不同直径/上坡角度/下坡角度管段，所述观察管段(104)材质为钢化玻璃，通过高速摄像机观察管内流型及水合物生成、分布状态，所述试验环道模块(1)用来试验停输再启动过程中，管输介质在管道低洼、突缩/突扩管段、不同直径/上坡角度/下坡角度管段处状态，结合管内压力情况，确定安全停输时间、测量再启动过程管内压力、再启动过程的排液量；根据管内压力恢复至停输前压力的时间，计算再启动时间。


3.根据权利要求1所述的一种山地天然气集输管道停输再启动试验装置及方法，其特征在于：所述气液比配置模块(2)包括气源(201)、水源(202)、气体流量计(203)、液体流量计(204)、压缩机(205)、泵(206)及混合器(207)，所述气源(201)、压缩机(205)相连，所述水源(202)、泵(206)相连，所述压缩机(205)、泵(206)出口分别与混合器(207)连接，所述混合器(207)将气、水充分混合，所述气体流量计(203)、液体流量计(204)分别计量进入混合器(207)的气体及水的体积。


4.根据权利要求1所述的一种山地天然气集输管道停输再启动试验装置及方法，其特征在于：所述抑制剂加注模块(4)包括：抑制剂加注罐(401)、抑制剂注入阀(405)、缓蚀剂罐(410)、混合罐(413)、混合加注阀(414)，所述抑制剂加注罐(401)、缓蚀剂罐(410)分别连接着混合罐(413)，模拟管输气体中同时存在缓蚀剂及抑制剂的工况；所述抑制剂加注罐(401)有3个，存储不同类型的抑制剂，模拟添加不同种类抑制剂时，安全停输时间；所述抑制剂加注罐(401)上安装放空阀(402)、压力表(403)、液位仪(404)，抑制剂由所述抑制剂罐车(407)装入抑制剂加注罐(401)，抑制剂加注罐(401)内污物由排污管线(406)排出，抑制剂加注罐(401)内抑制剂通过所述加注泵阀(408)、加注泵(409)进入所述混合罐(413)，缓蚀剂通过缓蚀剂罐(410)、缓蚀剂泵(411)进入三个混合罐，罐车通过所述外加缓蚀剂阀(412)向缓蚀剂罐(410)内加入缓蚀剂。


5.根据权利要求1所述的一种山地天然气集输管道停输再启动试验装置及方法，其特征在于：所述水合物控制模块(6)安装在试验环道模块(1)上，用来防止水合物形成，所述水合物控制模块(6)包括：排气阀(601)、液位控制器(602)、供气阀(603)、气源管线(604)、泵控制系统(605)、流体导管(606)、液位控制容器(607)、潜水泵(608)、挡板(609)、连通管(610)、传送装置(611)，正常生产工况下，所述液位控制容器(607)中充满气体，停输后，部分滞留液体进入液位控制容器(607)内，使管线系统压力低于水合物形成压力，再启动时，通过所述潜水泵(608)排出液位控制容器(607)内液体，管线内流入的高温液体进入液位控制容器(607)，形成液体循环回路，提高管线温度，减少水合物形成。


6.根据权利要求1所述的一种山地天然气集输管道停输再启动试验装置及方法，其特征在于：山地天然气集输管道停输再启动试验方法包括：不含酸性气体时山地天然气集输管道停输再启动试验方法、含酸性气...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘武，鲁玉婷，惠龙轩，赵东辉，单检挺，董浩楠，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51