[发明专利]天然气管道减阻剂性能测试装置

说明书

技术领域

本发明是一种天然气管道减阻剂性能测试装置。涉及管道系统技术领域。

背景技术

天然气是污染最小、最清洁的能源。因此在一次能源中的比重迅速提高，天然气管网快速发展。国内外各个地区，甚至不同季节都对天然气的需求有较大的变化，这就要求输气管网具有一定的调节能力，尤其是在保障安全的条件下迅速增加输量。当气体流经管道时，粗糙度会引起摩擦进而产生气体涡流，造成能量损失，从而造成管道的压力损失。对处于完全紊流状态的天然气管道输送而言，管壁粗糙度对摩擦系数影响最大，要增加输量就得减小管壁粗糙度。于是着眼于减小管壁粗糙度的天然气管道减阻剂就应运而生。然而在减阻剂涂于管道内壁后减阻效果如何评价或多种减阻剂如何比对选出性能优异者，就需要有一种科学的测试技术。目前虽然也有测试的方法，但都是靠手工测试，较简单，准确度不高。

发明内容

本发明的目的是发明一种可靠、准确、自动化程度高的天然气管道减阻剂性能测试装置。

本发明是基于在室内小型气体环道测试管段的内壁上形成减阻剂分子膜，测定和比较成膜前后环道输送气体时的沿程阻力损失，从而确定化学品膜是否可以减少流体与管壁之间的摩擦而起减阻作用，进一步比较不同类化学品的减阻作用大小。

“减阻”显而易见就是减少沿程阻力损失，而沿程阻力损失是由流体的粘滞力造成的摩擦损失。这种摩擦损失的大小与流体的流动状态有着密切的关系。由达西-魏斯巴赫(Darcy-Weisbach)公式知水平等径管的沿程阻力损失为：

hf=λLdu22g=Δpρg]]>

式中的沿程摩阻系数λ与流体的粘度、流速、管道的内径以及管壁粗糙度等有关，是无量纲系数，由实验确定。通过试验可以测得管内流体的体积流量Q、温度T、压力P，管径d、被测管段长度L及其压降ΔP。再根据相关公式确定管内流体的密度ρ和粘度μ，即可计算出沿程摩阻系数λ和雷诺数Re，根据有关经验公式还可确定管道的粗糙度。

a)按式(1)计算空气粘度系数

μ=[-1.2(T1000)2+5×T1000+0.45]×10-5Pa·S···(1)]]>

b)按式(2)计算管内流体密度