普光气田地形相当复杂,天然气输送采用湿气集输系统,液相会在地势低洼处沉积,降低管线输气效率,同时,也造成管线内腐蚀,高含的二氧化碳和硫化氢又会加剧腐蚀,因此,对管线积液进行检测,根据积液量采取合适的清管工艺对普光气田集输管线安全高效运行有重要意义。本文提出利用液体和气体的比热容的巨大差异,通过对管线加热或者制冷使管线外壁产生温度梯度,分析温度梯度判断管线内积液高度。基于以上原理,本文通过FLUENT软件模拟与实验研究相结合的方法开发出了用于两相分层流管线的红外积液检测系统。该系统包含管道加热系统、数据采集系统、数据处理系统。红外热像仪采集加热后管段外壁的温度梯度,采集的图像通过USB接口实时传输到电脑,通过积液检测软件判断管内积液高度。该系统能实现不破坏管线结构,在管外壁非介入式测量管内的积液,不会影响天然气管线的正常生产。本文通过FLUENT软件模拟,分析了管内液位高度、加热时间、气体流速以及撤掉热流密度后散热等因素对管外壁温度梯度的影响。红外积液检测系统在中国石油大学(华东)逸夫楼实验室进行了室内的实验。实验过程中,及时分析了实验数据,进行误差分析,对比动态和静态条件下积液检测系统的检测精度,总结环境及人为等因素对检测结果的影响,根据实验效果,不断调整加热膜的温度设置及加热的时间等实验,修改软件中积液检测算法,完善红外积液检测系统。红外积液检测系统在普光气田集输管线上进行了性能验证,分析管线内的积液高度受地形、气量变化及测点前后阀室的压力变化的影响。检测得出的结果与OLGA软件模拟的结果基本一致,取得了很好的效果。