摘要：【目的】针对天然气管道内以磁性腐蚀产物为主的黑色粉末浓度超标，导致的过滤元件频繁堵塞与压缩机非正常停机等问题，探究将磁分离技术应用于磁性颗粒物杂质高效分离的方法，对维护天然气管网安全稳定高效运行具有重要意义。【方法】采用有限元仿真软件COMSOL建立磁系矩阵三维模型，利用参数化扫描技术研究不同磁系排布条件下多组磁系间的相互作用。通过设置不同磁系间距，定量分析磁系矩阵在磁分离器中不同位置处的磁场分布规律，进而优化设计磁系矩阵排布参数。设计搭建磁系分离效率测试实验平台，测试不同磁系矩阵排布参数下的分离效率并验证仿真结果。【结果】随着磁系间距增加，磁系导磁块对应位置处的磁感应强度因同磁极相斥作用而降低，Nd-Fe-B磁体对应位置处的磁感应强度则因磁场叠加作用而增强。当磁系间距在35～85 mm范围内变化时，磁系矩阵产生的平均磁感应强度呈现先上升后下降的趋势。当采用磁系矩阵对磁性颗粒物进行捕集时，磁系矩阵的分离效率与平均磁感应强度成正比。当磁系间距为65 mm时，磁分离器内磁系磁感应强度平均值与较强磁场所覆盖的空间体积均达到相对最高值，分别为6.76×10-2 T与12.7×105 mm3，此时磁系矩阵分离效率也最高，达到80.37%，表明磁系矩阵结构参数达到最优值。【结论】优化后的磁系矩阵可有效捕集天然气管道内磁性腐蚀产物，延长过滤分离设备的运行寿命，显著降低天然气输送场站的运维成本，具有规模化工程应用前景。

关键字：天然气管道;黑色粉末;磁分离技术;多相流分离;优化设计

ISSN号：1000-8241

卷、期、页：网络发表

期刊分区（SCI为中科院分区）：无

收录情况：北大中文核心期刊,一般期刊

发表期刊名称：油气储运

参与作者：杨宏伟,刘方,杨文刚

通讯作者：张天钰,陈俊先

第一作者：刘震

论文类型：期刊论文

论文概要：杨宏伟,张天钰,刘方,刘震,陈俊先,杨文刚，磁分离技术在天然气管道黑粉处理中的应用，油气储运，，网络发表

论文题目：磁分离技术在天然气管道黑粉处理中的应用