不停输原油管道大修对站间运行参数的影响

对防腐层老化管道进行大修时,由于开挖段传热系数增大,必然影响站间的运行参数。为保证输油管道的安全运行,研究了输油管道不停输大修对站间运行参数的影响。根据输油管道防腐层大修开挖后稳定运行时的运行数据,采用分段法计算埋地输油管道在线修复时管道的运行参数。计算结果表明,由于挖开段的传热系数增大,站间温降、压降、散热损失、粘度都随之增大,因此在管道大修开挖时,需要根据开挖长度对管道运行参数和管道结构的影响来确定合理的大修开挖长度,保证管道大修安全进行。     

用预测-校正法计算热油管道的轴向温降

针对长输埋地热油管道轴向温降计算误差大的问题,在充分考虑影响热油管道轴向温降各种因素的基础上,研究了油品物性(密度、比热容、粘度)和总传热系数与温度变化的关系,建立了热油管道稳定运行时轴向温降的数学模型,并采用预测-校正法求解数学模型.该模型较适用于有进出油点的管道,与常规的计算方法比较,该模型更接近实测值,精度较高.     

含蜡原油热输管道沿程温降计算

根据含蜡原油在三个不同温度区域的比热表达式，从能量平衡关系式出发，推导出了含蜡原油热输管道沿程温度分布的计算公式，并与苏霍夫温降公式进行了比较，认为采用给出的温降计算公式可以得到更为准确的总传热系数，该计算公式应用于管道设计中，可延长热站站间距离，降低出站油温，并可进一步降低管道最低允许输量。     

原油管道YOYO系统流动安全性

原油管道因故停输时,在非事故站间采用YOYO系统可以使原油在站间往返流动,避免凝管事故发生。YOYO系统由分别设置在两个相邻泵站的储罐和螺杆泵组成,其运行过程与正反输工艺相似,但两者使用目的不同。详细说明了YOYO系统的工作流程,建立了其运行过程的传热数学模型,讨论了正反向输送时的初始条件和高程差。基于算例管段,计算讨论了YOYO系统运行过程中的温降规律,分析了采用YOYO系统后管输原油的流动安全性,结果表明：该方法对于事故停输管道是一种潜在可行的安全措施。     

原油不加热输送的临界条件

基于热平衡条件下导出了利用摩擦热实现原油长输管道不加热输送的临界条件.临界条件与管道埋设状况、土质、输量、油地温差及原油物性等有关,其中临界流速与管道总传热系数和油地温差乘积的立方根成正比,临界传热系数则与流速的立方成正比,与油地温差成反比.临界流速越低,或者临界传热系数越大,越易实现不加热输送.随着输送速度增大,温降幅度下降,油流摩擦热增加.采用较大设计流速并设法增大管道热阻有利于增大热站间距、实现不加热输送,对管道的经济性运行有利.     

埋地含蜡原油管道停输温降规律

全面分析了埋地含蜡原油管道停输后管内原油的温降规律,对埋地含蜡原油管道与输水管道、稠油管道以及架空管道的停输温降规律进行了比较.在分析影响埋地含蜡原油管道停输温降的各种因素时,指出停输初始阶段的自然对流传热和伴随有蜡晶潜热释放的移动界面传热问题是埋地含蜡原油管道停输温降研究的两个关键.分析并比较了常用的停输温降数学模型.     

密闭管段原油压力与温度的关系

分析了密闭管段内原油受热膨胀时压力随温度的变化关系。基于密闭管段内完全充满原油且不含可溶解于原油的气体,以及密闭管段内含有不溶解于原油的气体两种假设,建立了数学模型;对比分析了中哈原油管道阿拉山口输油站压力变化理论计算结果与实测生产数据,并通过数据拟合,得出了两种模型的经验公式,为阿拉山口输油站冬季投用电伴热时温控器设定温度的确定提供了理论依据。     

庆哈埋地管道允许停输时间的计算

输油管道停输后，当管内原油温度降到一定值时，管道的再启动会遇到极大的困难，甚至造成凝管事故。为了避免凝管事故的发生，需要对输油管道的停输安全性进行研究。通过对大庆-哈尔滨埋地输油管道的测试与分析，采用两种不同的方法测试了管道在各种地势条件下的总传热系数，确定了庆哈输油管道停输后的最危险截面。在充分考虑大地恒温层、热油管道对大地温度场影响范围的基础上，建立了管道停输时的非稳态传热简化物理模型及相应的数学模型，并编制了模拟计算软件，计算得出了管道停输后管内原油温度随时间的变化规律及庆哈管道的允许停输时间，计算结果对输油管道的科学管理具有指导意义。     

东辛输油管道总传热系数测试与分析

介绍了东辛输油管道总传热系数的测试情况,根据运行参数测试结果计算了东辛管道沿线一年中不同月份的总传热系数,分析了各种因素对总传热系数测试结果的影响,指出管道运行工况的稳定程度,站间温降的大小以及进出站温度和地温的测量精度是影响总传热系数测试结果的主要因素,摩擦热对总传 数计算结果具有显影响,不可忽略,根据输油管道目前存在的问题,提出了如何提高管道总传热系数测试精度的建议。     

泡沫塑料保温管道总传热系数的确定

随着油田长输管道高强度钢材的应用和输送压力的提高,泵站间距越来越长.为减少占地和节约投资,尽可能将加热站与泵站合建,这样势必增大加热站站间距.为此采用理论计算法和反算法对总传热系数(K)进行计算,得出了黄土塬地区埋地泡沫塑料保温管道总传热系数选用值,为输油管道高效经济运行和节能降耗提供了可靠的依据.     

埋地热油管道停输降温过程的研究

介绍了数值求解埋地热油管道停输过程中管内油品、管外保温层和管外土壤温度场3个数学模型确定管道停输降温过程的方法,指出埋地不保温热油管道停输后,管内油品与管外土壤同时降温,管外土壤存在降温影响区,而埋地保温热油管道停输后,管内油品温降速度则明显小于不保温管道.     

热油管道站间摩阻的数值计算

通过分析有流型流态改变时热输原油管道的热力特性和流动特性,将各加热站间的管路划分区间,对各个区间分别采用了不同的摩阻特性公式,应用数值积分方法进行站间摩阻损失计算,并且采用二分法来确定流态转变的临界温度,编制了计算程序,进行了实例计算.     

长输热油管道水力和热力计算

对于长输热油管道的工艺计算，国内常采用的是平均温度法，并把全线的总传热系数Ｋ作为定值，其缺点是计算精度低，计算结果与工程实际往往存在较大差异。介绍了根据分段计算方法有理有据的长距离加热输油管道水力和热力计算的算法。该算法是将有关参数如所输油品的密度、粘度、热容、土壤的导热系数和总传热系数Ｋ作为变量，根据不同管段内的流态和油品物性，分别采用不同的计算公式，并且计入摩擦生势对油流轴向温降的影响。与前者     

埋地热油管道变厚度保温层的设计

根据热油管道沿线温降和摩阻损失等特点，在管道运行总费用最小原则的基础上，提出热油管道应采用全线保温层变厚度敷设，高温段的管道应敷设较厚的保温层，随着沿线温度的降低，应逐渐减小保温层的厚度，对于土壤传热系数较大的地段，应适当增加保温层的厚度。     

热油管道停输数值模拟

合理进行热油管道停输后的温度计算，模拟原油的凝固过程，有利于热油管道安全停输时间和再启动方案的确定。针对加热原油管道停输后油品物性、管道及周围介质的相互关系及其不稳定传热问题，提出了热力计算的数学模型。该模型综合考虑了有关物性参数随温度的变化，以及在冷却过程中油品的凝固问题。采用保角变换和盒式积分法对数学模型进行处理，构造出问题的差分方程。运用所提出的方法，对加热原油管道停输温度变化和冷凝过程进行了计算，与实测数据和文献中的计算方法相比，计算结果更符合实际情况。     

埋地热油管道总传热系数的研究

总传热系数K在埋地热油管道的运行管理中是一个非常关键的参数,其取值是否合理将影响管道运行的安全性和经济性.对于埋地热油管道稳态运行过程,提出采用最小二乘法反算K值;对于非稳态运行过程,提出了一种双层耦合模型来计算K值.在分析实例的基础上,K值的变化幅度给予了量化,从而解决了从定性到定量的认识问题.在一定程度上,此模型和求解方法可以为埋地热油管道非稳态优化运行提供参考.     

埋地管道传热试验方案

根据相似理论设计埋地管道传热试验,并模拟沙箱底部及顶部环境、热油及沙子含水情况,研究热油管道周围沙体的温度分布,以解决实际生产中所遇到的热油管道稳态输送与停输后的非稳态温降场的问题。该试验装置可以模拟管道在不同状态下的温度分布情况。