[发明专利]一种天然气减阻剂雾化喷涂效果测试系统及方法

说明书

本发明涉及一种天然气减阻剂雾化喷涂效果测试系统及方法。所述测试系统包括：模拟管路系统、雾化加注系统、高速摄像系统及喷雾粒度测量系统；其中，所述雾化加注系统用于向模拟管路系统内加注减阻剂；所述高速摄像系统用于采集雾化喷涂图像；所述喷雾粒度测量系统用于测量减阻剂雾化颗粒的粒径，及其随时间的变化，并自动生成“粒径‑时间”曲线图。本发明所述天然气减阻剂雾化喷涂效果测试系统及方法可对雾化效果进行合理评价，为现场加注工艺参数的确定提供依据。

技术领域

本发明涉及天然气管道系统技术领域，尤其涉及一种天然气减阻剂雾化喷涂效果测试系统及方法。

背景技术

天然气管道减阻剂是一种管道添加剂，属于一种新兴的管道减阻技术，主要用于天然气管道的短时间增输或季节性调峰。其工作原理是天然气减阻剂吸附于管道内，形成弹性薄膜，从而降低管壁粗糙度，减小湍流能耗，达到减阻目的。

目前，大多数天然气减阻剂研究主要集中于减阻剂的合成和性能评价上，但若要将实验室内的样品进行工业化应用，必须要在性能满足要求的基础上，开发出行之有效的加注工艺。可行的加注方法有雾化加注、泡沫加注和双隔离清管器加注，其中雾化加注因其工艺简单、操作灵活、易于调整等特点，得到越来越多的青睐。

雾化加注是将减阻剂溶液加压，经雾化喷嘴充分雾化后，随管内气流流动，流动过程中与管壁发生碰撞吸附于壁面，从而形成弹性薄膜。专利CN107763438A公布了一种雾化加注装置，专利CN206496201U公布了一种天然气减阻剂计量加注装置，专利CN204134760U公布了一种天然气减阻剂雾化装置的喷嘴。上述专利主要涉及雾化喷嘴、雾化加注装置和雾化计量装置，并没有提及现场应用时的雾化加注工艺参数如何确定、雾化效果如何评价等。

然而，实际现场中天然气管道的直径往往非常粗(如φ273)，实验室是无法模拟现场天然气管道的直径尺寸，当直径差距巨大时，技术人员即便应用上述减阻剂雾化喷嘴等装置，仍然无法获得较为准确的管道内流速环境，进而无法准确判断减阻剂的实际雾化喷涂效果。因此，有必要开发新的天然气减阻剂雾化喷涂效果测试系统及方法，对雾化效果进行合理评价，为现场加注工艺参数的确定提供依据。

发明内容

本发明的目的是提供一种天然气减阻剂雾化喷涂效果测试系统及方法，其可对雾化效果进行合理评价，为现场加注工艺参数的确定提供依据。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种天然气减阻剂雾化喷涂效果测试系统，包括：模拟管路系统、雾化加注系统、高速摄像系统及喷雾粒度测量系统；

其中，所述雾化加注系统用于向模拟管路系统内加注减阻剂；

所述高速摄像系统用于采集雾化喷涂图像；

所述喷雾粒度测量系统用于测量减阻剂雾化颗粒的粒径，及其随时间的变化，并自动生成“粒径-时间”曲线图。

进一步地，所述模拟管路系统包括依次连接的压缩机、缓冲罐、气体流量计、压力传感器、温度传感器、透明测试管段；为了获得更好的测试效果，在相应设备之间可增加球阀、精密调节阀等阀门；如在压缩机和缓冲罐之间，以及缓冲罐和气体流量计之间均设有球阀；在温度传感器和透明测试管段之间设有精密调节阀。

进一步地，所述雾化加注系统包括：双流体喷嘴、样品罐、隔膜计量泵、液体流量计、压力传感器、高压气瓶以及球阀、精密调节阀及连接管段；

其中，所述双流体喷嘴同轴设置于所述透明测试管段内、靠近所述透明测试管段的进气口一侧；

所述双流体喷嘴的气相进口依次连接压力传感器、高压气瓶；其中，为了获得较好的测试效果，在相应设备之间可增加球阀、精密调节阀等阀门；如在压力传感器前设有精密调节阀；在压力传感器和高压气瓶之间设有球阀；