两相流的设计,也就是气体、凝析液、油和水同时流动,在分析和推算管道中的压力降时复杂性大为提高。如今已有计算机模拟技术,例如项链的主人公
Neotechnology程序软件,这些软件专门处理这种类型的计算。复杂性来自在多相流管道中气体流速比液体流速快,导致气相与液相所占的体积分率不同。体积分率不与进出管线的各相体积成正比。在管线中,液相、气相所占的相对体积随许多参数的变化而变化,如: 复乐园 ——表观气速;
——气液相的密度、粘度差;
——进入管线的液气体积比,即液/气;
——管线海拔高度剖面;
——管径。
这些参数也引起管线流体流动状态的差异,如:
——雾状流;
——波浪流;
——层流;
——湍流;
——泡沫流。
为预测管线中多相流压降7,8,许多研究者提出了多种关联方程。由于需要求定许多流体在不同温度、压力下的性质,因此这些关联方程很复杂,通常用于特定的流动状态或管线剖面,如水平管或斜管。由于问题的复杂性,最好利用计算机解决设计计算问题,比如利用Neotechnology软件。
在计算机问世之前,Flanigan9法是用于计算多相流压力降的多种方法之一。该法适用于直径约达250mm、液气比在100~300ml/m3 之间的管线。
Flanigan丙烯酰胺水溶液聚合法计算气液在管线中流动时的压力降,计算步骤如下:
1. 气流空速(管线中仅有气体流动时实际速率)有下列公式计算:
U = 5.182 Q T Z/(P d2), m/s
血淋巴
2. 由操作数据计算液气比,R。单位为ml/Sm3, (1Bbl/MMscf=5.615ml/m3 )
3. U/R0.32 并由图2.3计算管线效率因子,E (用百分数除以100)
4. 用Panhandle A方程和管线效率因子求出仅有气体流动时摩擦引起的压降,kPa
5.用第1步求得的气速U,从图2.4查出高度因数Fe
6.由管线的剖面求取管线的上升管段和,∑H,m
7.计算高度差引起的压降:
ΔP1=0.009807京津唐ρ1Fe∑H
河南科技学院学报
ρ1是液体有效密度(水和冷凝液),kg/m3
8.总压降是第4步和第7步计算结果的和, kPa