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摘要
随着油气资源的开发逐渐向深海推进，天然气水合物在管壁处的沉积极易造成深海管道堵塞，严重威胁管道的安全运行，为此设计了一套水合物沉积层厚度变化的检测装置，监测水合物的沉积情况。该装置通过信号发生器产生激励，将管道内水合物沉积层厚度转换为电压信号，以实时监测水合物层生长过程。为准确描述管内水合物沉积层的实际厚度，基于水合物沉积层内部结构，构造了分形结构，通过水合物沉积层的电导率模型，将电压信号与管道内水合物沉积层实际厚度进行关联，最终由变化的电压信号得到管道内水合物沉积层的实际厚度。基于搭建的水合物沉积层厚度变化检测装置进行了管道内水合物沉积层成长实验，通过电导率模型将实验得到的电压信号转换为水合物沉积层厚度，判断管道内水合物是否生成及沉积情况。结果表明，在水浴温度为-2℃和-4℃的两种工况下，电导率模型转换的沉积层厚度与根据天然气消耗量计算得到的沉积层厚度相差20%左右，证实了此一体化设备能精确检测管道内水合物沉积层厚度。
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单位中国石油大学（华东）; 建筑工程学院
