《石油工程建设》

文章标题:CCUS工程管道安全停输时间模拟分析研究

文章作者:卓雄鹰, 赵振辉, 伏莉莎, 王充, 张志, 梁昌晶
关 键 字:CCUS; 管道; 停输; 再启动; 模拟; 瞬态特性
文章摘要:

CCUS工程管道输送过程中的停输问题与常规油气管道相比具有显著差异,主要表现为输送介质存在瞬态温度变化、压力变化和相态转变。这些变化将会对管道和附件造成冲击,因此确定其安全停输的边界条件尤为重要。在分析含杂质CO2物理性质的基础上,将安全停输时间定义为管内任意一点介质进入气液两相区的时间,基于OLGA软件建立了长距离CCUS工程管道的物理模型,并通过单因素实验法和灰色关联法分析了不同参数对安全停输时间的影响。研究结果表明,停输过程中,全线压力迅速趋于一致,起点最先进入气液两相区;在入口温度45℃、出口压力9 MPa、土壤温度20℃、总传热系数1.5 W/(m2·℃)的条件下,起点、中点和末点进入气液两相区的时间分别为21.2 h、23.1 h和70.5 h;再启动过程会产生压力激增现象,最大增幅0.5 MPa,但不会影响管道承压;此外,当土壤温度较高、总传热系数较大、入口温度较低、出口压力较高、管道输量较小时,可适当延长管道的安全停输时间,为维抢修创造有利条件。研究结果可为同类CCUS工程管道设计和运行提供参考。