海底天然气管道复产过程中氮气运移扩散的数值研究

作者：高书鹏; 卢进; 蔡永桥

来源：科学技术创新, 2021, (19): 57-58.

• 海底天然气管道
• 氮气
• CFD
• 扩散
• 混合长度

天然气海底管道泄漏维修时,需要向管段内注入氮气达到置换海水和推动封堵球的目的。通过FLUENT软件建立管道模型,运用组分输运模型分析某实际海底管道复产过程中氮气随天然气的流动而运移扩散的特性。结果显示:正常输气后,长35m的氮气段在天然气的推动下不断向前运移,混气段长度逐渐增加,当氮气运行5km时混气段长度已增加至830m,但增加速度逐渐减缓,预计氮气运移278km抵达管道终端时混气段长度将增加至1686.90m;混气段长度增加的同时,混气段内含氮量最高截面的平均氮气浓度逐渐降低,但降低幅度有逐渐减缓的趋势,预计在氮气运移7.52km时该值降低至3%;当氮气抵达管道终端时混气段内各截面的平均氮气浓度一定小于3%,终端不会出现天然气含氮量超标情况。研究结果为实际工程中判断管道内部分氮气的存在是否会影响下游用户的正常使用提供理论依据。