成品油顺序输送交替过程中的摩阻损失的计算

在管道输送成品油过程中，沿线 压力的变化主要是由管道特性的变化和不同密度油品在管道中交替产生的，某时刻管道的流量将由各站间供能（启泵方案）、耗能（沿程阻力）以及高程决定。随着混油段的移动，管内流量必然会发生变化。结合实例，对不同油品在管道中交替时摩阻损失随时间的变化进行了计算和分析。     

大落差管道顺序输送中的压力变化和控制方法

顺序输送管道运行中沿线压力的变化主要是由管路特性的变化和不同密度油品在管道中交替产生的，管道落差越大，后者的影响越明显。利用水力计算公式，结合实例，对不同油品在大落差管道中交替时沿线的压力变化规律做了定性和定量的分析。提出了危险点的压力控制措施。     

成品油管道混油拖尾对切割浓度的影响

成品油顺序输送管道因混油拖尾现象的存在,采用恒浓度切割方案可能造成前行油品无法充分利用质量指标裕量,而输送顺序发生变化时后行油品质量指标无法达标的情况。为此,探讨了混油拖尾现象的形成机理,并以中国石油西部成品油管道为例,分析了成品油顺序输送过程中混油尾的发展规律。基于此,计算给出了西部成品油管道兰州站和兰郑长管道郑州站的混油切割方案,并提出随着油品质量指标及流量等运行参数的变化,应根据油品输送顺序的不同,采用不同的混油浓度切割方案,即混油头切割时后行油品的切割浓度应高于输送顺序相反时混油尾中前行油品的切割浓度。（图2,表3,叁10）     

抚锦成品油管道不同注入方案比选

抚锦管道各石化厂注入抚锦成品油管道油品的柴汽比差别较大,且部分种类油品中间无注入。基于此,设计了不同注入方案,并进行了比选。结果表明:在辽阳首站出站流量恒定或辽河注入泵站出站流量恒定的情况下,辽河-锦州段或辽阳-辽河段流量波动太大,最大流量约为最小流量的3倍,管道利用率较低,不利于辽河或辽阳站输油泵配置方案的选择;当辽阳出站流量和辽河出站流量均有波动时,其注入方案可降低全线流量的波动范围,提高管道的利用率,降低工程投资。综合比较工程投资和运行费用,并结合目前国内管道设计压力及设备现状确定管道的设计参数,最终确定辽阳和辽河站均以变流量作为抚锦成品油管道的注入方案。     

热油管道停输过程中油品温降计算

文章根据热油管道停输后油品和管道周围土壤热力工况变化情况,提出了传热定解问题,并对其进行了一定的数学求解,得出了管道中各截面油品温度沿径向及随时间变化的解析解。该方法为更合理地确定管道在不同季节的安全传输时间提供了计算依据。     

温度影响下的成品油管道油品批次界面跟踪

为了更准确地跟踪成品油管道输送过程中的油品批次界面,建立了考虑管道沿线油品温度变化的油品批次界面跟踪模型,在求解管道沿线油品温度分布的基础上求解批次界面跟踪模型.将此模型应用于西南成品油管道,对比考虑温度影响和未考虑温度影响下油品批次界面跟踪的结果,表明考虑管道沿线温度影响的批次界面跟踪模型更接近于实际情况.建议在进行油品批次界面跟踪时,对管道沿线温度的变化给予关注.     

含蜡热油管道稳态与瞬态的温降计算

含蜡热油管道在设计及实际运行过程中,油品密度、粘度、比热容沿程随温度变化,沿线流型与流态也不断变化,这些都是计算管道温降必须考虑的因素.从能量方程出发,计入析蜡潜热的影响,推导出管道沿线流量变化不大时的瞬态温度方程,并利用三特征线方法进行求解,提高了含蜡热油管道的计算精度,并为其设计计算及仿真软件的开发提供了理论依据.     

顺序输送成品油管道混油量计算公式对比

顺序输送成品油管道在不同油品接触区会产生一段混油,混油量的计算、监测、控制和处理是成品油管输的重要环节。对目前常用的混油计算公式,如由扩散理论推导的公式、奥斯汀和柏尔弗莱(Austin、Palfrey)公式、经验公式进行了对比,得出在成品油顺序输送管道的规划设计中利用紊流扩散理论推导的公式计算混油量最可靠。     

高寒区管道密闭输送-10号轻柴油的实践

介绍了-10号轻柴油的油品物性和输送条件,比较分析了-10号轻柴油与-20号、-30号轻柴油在输送过程中摩阻和管道承压、流量、管输压力的变化量,提出了地处高寒区的格拉管道首次密闭输送-10号轻柴油的输送方案。针对管输压力、流量设定、工艺流程、控制方式、管道泄漏、进出站压力突升突降、输油设备故障等问题,提出了相应的技术对策。实践表明,格拉管道在每年的7、8月份地温最高时密闭输送-10号轻柴油是可行的,但对压力、流量、节流压力等主要技术参数和输送方案还需进行调整。     

成品油管道顺序输送瞬态模拟算法

成品油管道在顺序输送过程中,不同批次油品之间存在批次界面,不同批次油品的密度、体积模量不同,导致管道内不同段的水击波速不同,且在运行过程中存在较多水力扰动工况,使得管道顺序输送过程中的水力规律较为复杂。针对瞬态模拟的特点,基于常用的间距内插法及向前(后)时间内插法等方法,建立了考虑批次界面的成品油管道水力模型,并详细分析了模型的网格划分形式、关键点及边界条件,提出一种基于特征线法的时间插值法,用以求解成品油管道顺序输送瞬态模拟。该算法省略了常用特征线法间距插值步骤,较大程度地简化了计算量,为成品油管道的顺序输送方案设计提供了技术支持。     

海底凝析气管道工艺计算模型的建立与应用

根据海底凝析气管道的输送特点，从凝析气两相流流型判断、凝析气输送工艺计算数学模型的建立、不同稳态工艺计算类型的数值算法等三个方面进行了研究，编制了相应的计算机程序。用平湖至上海和JZ20—2凝析气管道的生产数据，对所选计算模型的正确性和可靠性进行了检验，检验结果表明，与国外多相流软件PIPEPHASE和热力学模拟软件HYSIM的计算偏差均在10％以内。实例计算结果证明，所提出的计算模型对海底凝析气管道的工艺计算具有足够的计算精度，能正确模拟出实际管道的沿线压力、温度、持液率、气液相速度的变化规律，对管内流型、水合物形成区域的预测也符合实际情况。     

长输天然气管道在地形起伏山区地段的清管

长输天然气管道在地形起伏山区地段清管时,必须考虑高程差引起的重力位能变化对水力计算的影响,以及管道中积水注静压阻力对清管器运行速度的影响。依据长输天然气管道清管作业规程SY/T6383-1999,结合榆济管道汾阳-武乡段清管作业实际,针对5次清管作业清管器的运行速度和运行区间的压差进行统计分析,总结了管道积水静压阻力、地形起伏山区诱发段塞流和强烈段塞流对清管作业的影响。通过建立数学模型,简化了积水静压阻力计算公式,建立了分段积水注长度和高程差与积水静压阻力的函数关系式。指出了长输天然气管道在不停输状态下利用清管器对大口径、高压力的北方山区管道进行清管作业的注意事项。     

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.     

含蜡热油管道结蜡区对整体运行工况的影响

建立了两站间无旁接含蜡热油管道蜡沉积分布和运行工况数学模型：出站油温、周围环境温度及流量决定着含蜡热油管道的结蜡方位;管道结蜡后,结蜡段传热系数、流速、管道摩阻及管道沿线各流态长度等运行工况将发生变化。算例分析表明：管道沿线因存在结蜡层而使散热量降低,但提高管道出站油温,进站油温升高并不明显;随着结蜡起始点与出站之间距离的增加,管道沿线总摩阻基本呈线性降低且直线斜率较大;管输油品不同流态长度与管道沿线结蜡位置基本呈线性变化关系。（图3,表3,参11）。     

湿天然气管输瞬变流模型及数值模拟技术研究

湿天然气浊经输技术的应用可减少海洋,沙漠,戈壁,滩海等条件恶劣的凝析气田的操作作人员和降低开采费用。在实际运行中,湿天然气在输送管道中的流动总是处于慢瞬变状态。     

电流密度与管中电流对阴极保护的影响

为了研究长输管道阴极保护管中电流的分布规律,采用数值模拟技术对3PE和石油沥青两种不同类型防腐层在不同阴极保护站间距下的管道阴极保护参数进行计算。根据计算结果分析了管道沿线的电流密度、管中电流及其产生的管道内阻电压降之间的关系和分布规律,进而对管道断电电位及其IR降进行探讨。结果表明：防腐层绝缘性能参数与管道阴极保护站间距参数相匹配时,可以实现近似均匀的保护效果,即管道沿线电位衰减很小、电流密度近似均匀散流到管道上;管中电流形成的管道内阻电压降是管地电位测量结果和断电电位测量中IR降的一部分,使用断电法评价防腐层绝缘性能时应远离管道通电点。（图2,参10）     

埋地热油输送管道的经济管径计算模型

考虑了输送温度对油品粘度的影响以及油品粘度和输送量对泵效、流态和经济管径的影响,以管道建设投资的年分摊费用、保温投资的年分摊费用、管道年维护费用、年动力消耗费用和年热力消耗费用之和为目标函数,给出了埋地热油管道经济管径的完整计算模型。该模型能自动满足管道的沿程温降约束条件,适用于不同粘温特性的原油、不同保温材料和不同埋地深度的管道。采用斐波那契搜索算法对所建模型进行了算例计算,结果表明,该模型能较好地反映各种因素对经济管径的影响,可为埋地热油管道的优化工艺设计提供理论依据。     

油气管沟土石方开挖量的积分计算

随着长距离油气管道沿线地形、地貌、地质条件不断变化,管沟的开挖形状也不断变化,为此难以准确计算管沟土石方开挖量。结合油气管沟开挖的技术要求,建立了油气管沟的几何模型,并将复杂的油气管沟几何模型分解为直线型体积单元和圆曲线型体积单元两种类型,利用积分法求出两种体积单元的体积计算公式。其中,圆曲线型体积单元的计算公式较复杂,采用多条线段拟合圆弧的方法对其进行验算,结果表明:圆曲线型体积单元计算公式推导合理,可以用于计算油气管沟的土石方开挖量。(图4,表2,参20)