低含液管線內液膜厚度分布特性的試驗研究

管孝瑞，王建軍，金有海，李 虎，金哈申，張大磊

(1.中國石油大學(華東)，山東青島 266580;2.廣西天然氣管道有限責任公司，廣西北海 536000)

低含液管線內液膜厚度分布特性的試驗研究

管孝瑞1，王建軍1，金有海1，李 虎2，金哈申1，張大磊1

(1.中國石油大學(華東)，山東青島 266580;2.廣西天然氣管道有限責任公司，廣西北海 536000)

濕氣集輸管線內存在低含液氣液兩相流動。利用相似準則建立試驗管道，結合螺旋測微器設計出瞬時液膜厚度測量裝置，對低含液管線內液膜厚度分布特性進行研究。結果表明：液膜具有波動性，水平管內液膜主要集中在底部，兩側存在薄液膜。同一表觀氣速下，隨著表觀液速的增加，液膜分布范圍變大，最厚值先變小后增大；同一表觀液速下，隨著表觀氣速的增加，彎頭下豎直管周向液膜最厚值和最薄值變小，周向等效均勻液膜厚度變小。

低含液率；氣液兩相流動；液膜厚度；輸氣管線

1 前言

低含液率是指每百萬標準立方米(MMsm3，101.3 kPa、15 ℃)氣相中液相體積小于1100m3，或者表觀液速小于0.02 m/s的工況[1]。在濕天然氣集輸過程中，溫度、壓力的變化導致飽和水蒸氣發生相變生成凝析水，進而形成低含液氣液兩相流動[2]。管壁就會產生液膜分布[3]，CO2、H2S等腐蝕性氣體溶于液膜中，造成管線局部腐蝕破裂[4,5]，不同的液膜厚度導致各處腐蝕的控制因素不同。因此低含液管線內液膜厚度分布特性的研究對于濕氣集輸管線的保護至關重要。

胡志華等通過觀察法和光纖探針法，對水平管內氣液環狀流機理進行了試驗研究[6]。……