[发明专利]一种在役鼓风式空冷器对不同天然气适应性的评价方法

说明书

本发明公开了一种在役鼓风式空冷器对不同天然气适应性的评价方法，属于油气管道技术领域。其包括以下步骤：取得管线输送的原天然气与新天然气的组分以及空冷器入口处各天然气的温度信息；计算天然气的比热容；计算将天然气冷却到目标温度所需热负荷；计算空冷器翅片管传热系数；计算空冷器风机最大开度条件下所需换热面积；结合已知在役空冷器的设计换热面积，评价空冷器对天然气的适应性。本专利所述在役鼓风式空冷器对不同天然气适应性的评价方法，具有实现速度快、计算量小的特点，优于实验评价方法，降低了输气管线的运行成本和风险水平，并助力输气管线的安全稳定运行。

技术领域

本发明属于油气管道技术领域，涉及一种在役鼓风式空冷器对不同天然气适应性的评价方法。

背景技术

在天然气管道输送行业，天然气在进入长距离输送管道之前，通常会经过输气站场中的压缩机对其进行增压，增压后天然气温度通常会有所升高。如果直接将高温天然气通入输气管线，可能会面临输气管道防腐层受高温损坏，管道腐蚀速度加快，最终导致管道发生腐蚀泄漏事故等风险。对于输气站场，通常在压缩机出口设置有空冷器，对从压缩机出来的高温天然气进行冷却降温，可以起到防止输气管道防腐层受高温损坏的作用，助力输气管线的安全稳定运行。

常见的空冷器有鼓风式、板式以及复合型蒸发式三种，天然气输送站场通常使用主要由翅片管、翅片管箱以及风机组成的鼓风式空冷器，风机将冷空气吹经翅片管箱，经翅片管的换热作用实现翅片管中高温天然气的冷却。在输气站场的运作过程中，可能面临输送的天然气气体组成发生变化的情况，此时天然气比热容、导热系数等换热物性以及压缩机出口天然气温度都将发生变化，此时在役空冷器能否将天然气冷却到目标温度，即对新天然气的适应性未知。若采用实验方法对在役空冷器对不同天然气的适应性进行评价，将面临着实验成本高、可能产生未知事故后果的问题。在输气管线输送天然气组分越发多样的趋势下，寻找一种经济、合理、便捷、准确的在役鼓风式空冷器对不同天然气适应性的评价方法，对于节省输气管线运营成本、保护输气管道防腐层、助力输气管线安全稳定运行具有重要的现实意义。

据调查，在现有的专利中，专利CN208333163U《一种智能增湿鼓风式空冷器》设计了一种可以在风机上方对冷源空气进行加湿的智能增湿鼓风式空冷器；CN208503112U《一种鼓风式空冷器风圈》设计了一种能降低风机动压进而减小电机能耗的鼓风式空冷器风圈；CN113834681A《一种蒸发式空冷器组的动态节能评估方法及评估系统》公开了一种能对空冷器组实时最低能耗参数进行预测的方法。但目前尚未有一种能对在役鼓风式空冷器对输气管线输送的不同组分天然气的适应性进行快速低成本评价的方法，考虑到输气管线改输不同组分天然气后采用实验方法对在役空冷器适应性进行评价时产生的高昂成本以及面临的未知风险，故本专利对于降低在役空冷器进行对不同天然气适应性评价时的成本及风险，进而助力输气管线安全稳定运行是有必要的。

数据采集与监视控制系统(简称SCADA系统)当前在天然气输送行业中应用广泛，可以对站场分析小屋得到的天然气组分及输气管线沿线各处压力表及温度表读数进行远程监测及读取，还可以在中央控制室基于监测到的数据使用提前设置的判断逻辑对管线工况进行一定的判断，具有数据采集快、分析快、能掌控全局等优点。因此，可使用数据采集与监视控制系统实施本方法，以实现本方法的高效便捷应用。

发明内容

本发明是为了解决当天然气输送管道输送的天然气组分发生改变时，站场在役鼓风式空冷器能否将新天然气冷却到原本目标温度，即对新天然气的适应性未知的问题，而提出一种基于天然气输送管线数据采集与监视控制系统能便捷获得管线各处的压力和温度数据以及能快速进行计算的优点，进行在役鼓风式空冷器对不同天然气的适应性进行评价的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

上述的一种在役鼓风式空冷器对不同天然气适应性的评价方法，包括以下步骤：

步骤1，利用数据采集与监视控制系统取得管线输送的原天然气与新天然气的组分以及空冷器入口处各天然气的温度信息；