【SY石油天然气标准】 输油管道减阻剂效果室内测试方法

ICS75-010
备索号：11635—2003
石油工业标准化技术委员会CPSCSY
中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T6578—2003
输油管道减阻剂减阻效果室内测试方法Lab test method for the drag reduction performance of drag-reducing agentwhich applied in oil pipeline transportation2003-03-18发布
国家经济贸易委员会bZxz.net
2003-08-01实施
ICS75-010
备索号：11635—2003
石油工业标准化技术委员会CPSCSY
中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T6578—2003
输油管道减阻剂减阻效果室内测试方法Lab test method for the drag reduction performance of drag-reducing agentwhich applied in oil pipeline transportation2003-03-18发布
国家经济贸易委员会
2003-08-01实施
SY/T6578-—2003
石油工业标准化技术委员会CPSC前言
本标准的附录A为规范性附录，附录B为资料性附录。本标准由油气储运专业标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：中国石油天然气股份有限公司管道分公司管道科技研究中心。本标准起草人：税碧垣、刘兵、李国平、李春漫、关中原。石油工业标准化技术委员会CPSC引
SY/T6578—2003
减阻剂应用于输油管道可以达到增输或降压的目的，对减阻剂减阻效果的测试是减阻剂应用的重要内容。目前常用减阻率的大小来衡量减阻剂的性能。本标准的制定可以确立利用环道测定减阻率的方法，增强减阻剂评价的科学性和可靠性，为减阻剂的应用提供依据。前言
规范性引用文件
术语和定义
方法原理
设备和材料
测试准备
测试方法
数据处理
允许误差
石油工业标准化技术委员会CPSC目
附录A（规范性附录）
环道示意图
附录B（资料性附录）
减阻率测试原始数据表格式
......
SY/T6578—2003
1范围
石油工业标准化技术委员会CPSO输油管道减阻剂减阻效果室内测试方法SY/T6578—2003
本标准规定了通过室内试验环道测定减阻剂产品的减阻率来评价减阻剂减阻效果的方法。本标准适用于原油和成品油管道用减阻剂的评价和优选。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T265石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法GB/T1884原油和液体石油产品密度实验室测定法（密度计法）3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1
环道testloop
用于评价减阻剂符合特定水力学要求的流体流动的管道系统。3.2
减阻剂drag-reducingagent
在管输流体中减小流体紊流流动摩擦阻力的超高分子量聚合物。3.3
减阻率
dragreductionratio
相同条件下，加入减阻剂时的摩阻压降与不加时的摩阻压降相比降低的程度。4方法原理
通过测定在相同条件下，流体中加人减阻剂前后通过室内环道测试管段的摩阻压降来计算减阻率，根据减阻率的大小评价减阻剂减阻效果。5设备和材料
5.1环道系统
由管道、、阀门和泵构成，其设计和流程应能满足特定的水力学要求。图例、各部件尺寸及要求见附录A。
5.2数据采集处理系统
5.2.1压力传感器：测量范围0MPa0.6MPa，可就地显示压力，精度0.1%。5.2.2流量传感器：测量范围0L/s~1.0L/s，精度0.1%。5.2.3数据采集卡：8路8通道A/D板，输入信号4mA20mA电流信号，分辨率12位。5.2.4计算机及安装软件：与A/D板兼容，并安装有相应数据采集和处理软件。1
SY/T6578—2003
石油工业标准化技术委员会CPSC能控制室内温度范围在20℃~30℃。5.4倒油泵
额定排量5m/h，扬程0.33MPa。
5.5分析天平
感量0.001g。
恒温磁力搅拌器
温度控制范围在室温至100，搅拌速度0r/min~1440r/min。5.7
温度计
范围0℃~50℃，分度值0.2℃。
5.8量筒
500mL和1000mL。
5.9评价用流体
0号或-10号柴油。
5.10氨气
钢瓶装普氮。
测试准备
6.1配制减阻剂溶液
减阻剂为溶液时，可直接应用或做适当稀释：为浆状流体时，可按其浓度用柴油溶解成约3mg/可用柴油或其他非极性溶剂将其溶解并配制成约1mg/L浓度的溶液。浓度的溶液；为块状固体时，
6.2确定测试条件
测试条件包括：
a）评价用流体：
b）减阻剂加剂量：
c）雷诺数或流速；
d）测试温度。
6.3测定评价用流体物性
测定内容包括：
a）按GB/T1884方法测定实验温度下评价用流体的密度，用来确定减阻剂加剂量。b）按GB/T265方法测定评价用流体在实验温度下的运动粘度，用来计算雷诺数。按式（1）计算雷诺数：
式中：
雷诺数：
一流量，单位为立方米每秒（m/s）；圆周率；
管道内径，单位为米（m）：
评价用流体的运动粘度，单位为平方米每秒（m/s)。1)
7测试方法
7.1测试温度控制
石油工业标准化技术委员会CPSCSY/T6578—2003
使评价用流体温度达到实验所需测试温度，实验过程中温度变化在土2℃范围内。7.2测试操作步骤
7.2.1用倒油泵将评价用流体从包装容器倒人回流罐。7.2.2用齿轮将流体输送到稀释拌罐。7.2.3使流体自流进入压力缓冲罐。7.2.4开启控制阀门使管道中充满流体之后关闭控制阀门。7.2.5开启高压氮气使压力缓冲罐中达到所需流动压力。7.2.6运行数据采集软件并开始采集不少于10s数据。7.2.7快速开启控制阀门使流体通过测试管道。7.2.8在D点（见图A.1）压力低于某确定值或流体全部通过测试管道前关闭控制阀门。7.2.9停止数据采集并保存数据。7.2.10开启放空阀放氮气泄压。7.2.11启动齿轮泵将全部流体输送到稀释搅拌罐以备下次测试用。7.3P（流动压力）一Q（流量）关系曲线和Ap（摩阻压降）一Q（流量）关系曲线的测定选取5个流动压力点（如0.02MPa，0.05MPa，0.08MPa，0.10MPa，0.15MPa），依照7.2中的操作步骤试验并采集流量和压力数据，得到空白油样的力一Q关系曲线和△p一Q关系曲线。p一Q关系曲线用于确定采用某一评价用流体时给定雷诺数或流速下的流动压力，Ap一Q关系曲线用于确定所用评价用流体的m值（参见8.2.1)。对性质稳定的评价用流体，p一Q关系曲线和△p一Q关系曲线的测定可只进行一次，其测试结果以后可沿用。7.4基础数据采集
按照6.2中所确定的雷诺数或流速要求，根据7.3所测定P-Q关系曲线确定所需要的流动压力。依照7.2中的操作步骤试验并采集流量和压力数据，得到未加剂时的基础数据。平行测试三次。7.5减阻数据采集
在稀释搅拌罐的流体中溶人确定量（10-6级）的减阻剂，搅拌均匀。依照7.2.3至7.2.11的探作步骤试验并采集流量和压力数据，得到加剂时的减阻数据。应注意流动压力与基础数据采集时的流动压力相同。平行测试三次。
流到回流罐中的加剂后流体经齿轮泵剪切以后可重复使用，三次后更换流体。8数据处理
8.1原始数据处理
基础数据和减阻数据表格式相同，参见附录B。其处理方法也是相同的。在采集的有效数据系列中，流量和压力是逐渐减小的。计算出确定取值范围内压力和流量的平均值，两个压力测量点平均值之差即为摩阻压降。所确定取值范围内用于计算平均值的数据个数不少于15个。例如，当流动压力为0.10MPa时，可取D点压力0.10MPa~0.08MPa为取值范围。进行减阻数据处理时，取值范围或取值个数必须与基础数据相一致。基础数据和减阻数据的流量平均值和摩阻压降用于计算减阻率。8.2数据计算
8.2.1根据7.3所采集的基础数据系列拟合出非减阻条件下摩阻压降随流量变化的函数关系式，得出m值
SY/T6578-2003
式中：
石油工业标准化技术委员会CPSCAp=A.Q2-m
△p——摩阻压降，单位为千帕（kPa)；Q一—流体流量，单位为立方米每秒（m2/s)；A-
与测定装置和流体有关的常数；与流态有关的指数。
8.2.2利用式（3）计算非减阻条件下流量为Qp时的摩阻压降：Apo=Ap(Q
式中：
△po——非减阻条件下流量为Qpe时的摩阻压降，单位为千帕（kPa)；Apn——非减阻条件下流量为Q。时测得的摩阻压降，单位为干帕（kPa)；QDR——减阻条件下测得的平均流量，单位为立方米每秒（m2/s)；Q一非减阻条件下测得的平均流量，单位为立方米每秒（m/s)。8.2.3利用式（4）计算减阻率：DR =PO=AP×100%
式中：
DR——减阻率；
9允许误差
一减阻条件下测得的摩阻压降，单位为千帕（kPa)。（2）
对同一减阻剂样品，取当日三次平行测试数据计算所得减阻率的平均值作为测定结果，保留三位有效数字，偏差应不大于减阻率平均值的5%。10报告
测定报告应注明测试条件并列出测试结果，包括：a）减阻剂产品标号；
b）所采用评价用流体标号、体积；c）减阻剂加剂量；
d）测定温度；
e）评价用流体在测定温度下的密度和运动粘度；f）测定雷诺数和流速；
g）减阻率。
环道示意图见图A.1。
石油工业标准化技术委员会CPSC附录A
（规范性附录）
环道示意图
SY/T6578—2003
1一氮气钢瓶：2一压力缓冲罐；3一稀释搅拌罐：4一安全泄压阀；5一放空阀；6-齿轮泵；7—回流罐；8-控制阀门；A一流量传感器；B压力传感器1；C—压力传感器2：D—乐力传感器3环道各部件尺寸及要求：
稀释搅拌罐：标准容积60L，底部装有带孔挡板：压力缓冲罐：不锈钢材质，钢板厚度6mm，容积不小于评价用流体体积的6倍，耐压0.6MPa压力传感器：数量3个，相距不小于3m，压力传感器D前流体稳定段长度不小于30倍管径；流量传感器：必须安装在压力传感器之后，其后流体稳定段长度不小于15倍管径：测试管道：管外径22mm，壁厚3.5mm，无缝钢管，BD段为测试管道，流动管段总长不小于9m，水平安装，耐压大于0.6MPa；
齿轮泵：额定排量5m/h，扬程0.33MPa；回流罐：标准容积60L
环道示意图
SY/T6578-2003
石油工业标准化技术委员会CPSC附录B
（资料性附录）
减阻率测试原始数据表格式
减阻率测试原始数据表格式参见表B.1。月
平均值
DB间压差
DC间压差
CB间压差
表B.1减阻率测试原始数据表
B点压力
测试人：
C点压力
审核人：
D点压力
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