管道是长输CO₂最具成本效益和最安全的选择之一,而热力学产物、固体杂质积累、其它堵塞物质累积、管道变形或其他故障不可避免的使管道形成堵塞。不但影响管道工况稳定,降低输送效率,更甚超压爆炸等严重事故,因此寻求一种有效、实用的方法对CO₂管道堵塞进行瞬态模拟分析同时进行定位和定量检测具有重要的研究意义。本文以长输CO₂管道为研究对象,基于瞬态压力波反射原理,从堵塞检测的目的出发,采用理论分析和数值模拟相结合的方法,研究了堵塞对管道不稳定流动相关参数的影响规律,建立了CO₂长输管道含有限段非完全堵塞的物理模型,运用数值方法进行求解,得到了压力波法确定堵塞参数的测量方法。首先对CO₂管道有无堵塞发生进行瞬态对比研究,发现不论何种相态、何种堵塞模型只要发生堵塞就会引起瞬态压力波、流量波发生反射现象引起突变,且三相、各堵塞模型下趋势基本一致,在特征点初始时刻发生反复波动,最后由于阻尼作用恢复平稳,与无堵塞时差别很大。其次利用CO₂管道发生堵塞就产生瞬态压力波变化,进一步定量分析,经数值模拟验证,可利用瞬态压力波两个波峰、一个波谷处压力突变的时间和突变量来确定堵塞位置、长度和堵塞量,该方法可定位、定量分析CO₂堵塞管道,检测精度高,简单易行。最后分析堵塞特征参数精度的影响因素,CO₂不完全堵塞管道堵塞位置的测量精度主要受监测点和堵塞发生的位置影响较大,监测点和堵塞位置越靠近质量脉冲点,其测量精度越高,当监测点在管道入口时堵塞位置精度高达0.8016%,当距离靠近脉冲点时位置精度高达0.722%;CO₂不完全堵塞管道堵塞长度的测量精度主要受监测点和自身长度的影响,受监测点越靠近堵塞位置和堵塞长度越长,其测量精度也就越高,监测点靠近堵塞位置50m时,精度为0.535%,堵塞长度为500m时,其测量精度高达0.341%;CO₂不完全堵塞管道堵塞强度的测量精度受诸多因素影响,堵塞强度越大其测量精度也越高,当堵塞强度为50%以上时,基本可以准确测量出其误差,误差为0。本文的研究证明了瞬态压力波法可以应用在长输CO₂管道堵塞检测之中,根据研究结果,推荐将监测点分别设置在CO₂长输管道入口和靠近堵塞位置前端,以获取较准确的管道内部堵塞情况信息。