摘要：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。

关键词：co2管道 ccs 节流 放空 相态实验 

单位：中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院; 山东省油气储运安全省级重点实验室; 266580; 中国石油管道科技研究中心