[发明专利]一种CO2

说明书

本发明公开了一种CO2管道输送相态检测系统及检测方法，通过设置了液化定温舱、气化定温舱对检测的CO2管道输送气体进行定向的转化，再使用声波检测传感装置对相应的液相以及气相的CO2进行声波图谱的检测和绘制，得到相应的液相以及气相的CO2声波图谱，在CO2管道输送相态检测时可以对其主要参数进行比对即可得到管道输送的CO2的相态，上述方式规避了由于CO2管道输送中气体混合杂质的存在造成的经验公式对相态的预估误差，同时相对于估值公式需要弱化部分参数，本申请在声波图谱中还可以选取更多的参数进行比较，提高了检测的精准度。

技术领域

本申请涉及CO2管道输送相态检测领域，具体涉及一种CO2管道输送相态检测系统及检测方法。

背景技术

在CCS系统的CO2管道运输过程中，由于传输距离较长且受到管道周围环境的影响，管道中的CO2不可避免的会发生相态的改变，产生气液两相CO2流，因此，需要对水平管道内气液两相CO2进行相态测量，通过在线相态检测，确保CO2管道安全、可靠输送。输送CO2时，管道内多相流动产生的热度、压降比单相流动的压降大，易造成冲蚀，一般要求输送介质为单相。同时CO2的临界温度和压力均较低，输送之前如不采取特殊处理，在输过程中易因环境温度和压降的影响导致相态变化，因此为了保证CO2 管道的安全、高效运行，必须对管输条件下CO2的热度、性质、运动状态等有全面的认识和了解，科学合理地确定管道设计及运行方案。

现有技术中的CO2管道输送相态检测系统主要分为两种，对管道内相态直接检测的检测系统以及设置在管道外间接对管道内的CO2的色谱进行检测进而得到相态的间接检测，间接检测相比于直接对管道内相态进行检测的直接检测技术而言，属于非侵入式检测方法，检测装置简单、安全、环保，且不对输送管道进行破坏不影响管道输送，但现有技术中对CO2管道输送的间接检测，均需要先测量输送气体的种类，进一步根据现有认知中对输送气体的相态方程进行预先设置，此时在测量得出输送气体的参数后既可以实现CO2管道输送的相态检测；此时现有技术中的经验方程以及参数测量成为相态检测的关键，但由于CO2管道输送气体大多为混合气体且杂质气体的含量和组分不一致，因此其经验方程并不准确，且需要多次测量进行修正，难以准确的对CO2管道输送的相态进行检测。

基于现有技术中的上述缺陷，本申请设置了一种CO2管道输送相态检测系统及检测方法，基于CO2混合气体中占比最多的CO2的物理性质，CO2 的临界温度为31.2摄氏度左右，临界压力是7.38MPa。当温度高于31.2摄氏度，压力再大也不会液化；温度低于31.2摄氏度，液化压力随温度降低而降低，通过对CO2管道输送的气体进行单独特定条件下的对照检测，将CO2 混合气体置于特殊临界状态后改变其温度参数，结合回归分析方法得到一定温度条件下的相态随着压力变化的回归方程，并使用上述回归方程对CO2 管道输送进行相态检测。

发明内容

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种CO2管道输送相态检测系统，其特征在于：包括主检测管道、调节装置、液化定温舱、气化定温舱以及混合检测腔，所述调节装置包括液化定温舱压力调节器以及气化定温舱压力调节器，所述液化定温舱通过液化定温舱压力调节器与所述主检测管道连通，所述气化定温舱通过气化定温舱压力调节器与所述主检测管道连通；所述液化定温舱的温度设定为CO2输送管道的温度，所述液化定温舱压力调节器可以调节所述液化定温舱内压力至所述液化定温舱内的CO2全部液化；所述气化定温舱的温度设定为CO2输送管道所输送CO2的临界温度以上，所述气化定温舱压力调节器调节所述气化定温舱内压力为与所述液化定温舱内压力相同；所述液化定温舱以及所述气化定温舱的一端分别设置有液化检测管道、气化检测管道以及混合检测腔，声波检测传感装置设置在所述液化检测管道、气化检测管道以及混合检测腔上用于检测所述液化检测管道、气化检测管道以及混合检测腔内的声波信号并将所述声波信号放大传递给中控台制作相应的声波图谱。