李玉星 滕 霖 王武昌 胡其会 赵 青 李顺丽

1.中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院 2.山东省油气储运安全省级重点实验室3.中国石油管道科技研究中心

不同相态管输CO2的节流放空实验

李玉星1,2滕 霖1,2王武昌1,2胡其会1,2赵 青1,3李顺丽1,2

1.中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院 2.山东省油气储运安全省级重点实验室3.中国石油管道科技研究中心

李玉星等.不同相态管输CO2的节流放空实验. 天然气工业，2016, 36(10): 126-136.

为了探究管输CO2节流放空过程中的压力、温度响应及相态变化，基于Joule-Thomson效应搭建了橇装实验装置，分别进行了超临界态、液态、气态及含杂质气态CO2多级节流放空实验。通过实验发现：①超临界态及气态实验出口温度先上升后下降，而液态实验出口温度先下降后上升并最终与主管温度变化一致；②主管内CO2的压力、温度随着实验的进行而不断下降，且各截面之间参数差异明显，表明压力扰动传播速度受密度影响；③含杂质N2的CO2放空时出口温度低于纯气态CO2放空，主管内压力随时间变化速率大于纯CO2实验主管压力变化速率；④管外气云逐渐收缩为气锥，气锥随管内压力下降、温度上升逐渐减弱并最终消失。实验结果表明：①在单级节流相同压降下，液态实验产生的温降明显小于超临界态及气态节流温降，但液态CO2全节流过程会因发生相变而使平均节流效应增强；②密度影响内能对外耗散的程度，进而影响节流系数，即密度增大，节流系数降低。进而建议，通过增大泄放速率、节流入口增温、节流出口整流等措施来实现对CO2放空过程的安全控制。……