热油管道再启动管路特性及沿程温度分析

热油管道再启动过程是一种不稳定的变物性耦合流动.建立了不稳定过程变物性耦合流动的数学模型,利用编制的计算程序进行了计算,旨在研究再启动过程管路特性及沿线温度随时间及流量的变化规律.计算结果表明,再启动过程各时刻的管路压降与启动流量成正比,但达到稳定状态所经历的时间反而越短.     

热油管道非稳态流动传热数值模拟研究进展

随着计算机技术和计算方法的发展,求解热油管道非稳态流动传热问题的数值方法得到了更广泛的使用。从管道防腐层大修过程非稳态流动传热的数值模拟、冷热油交替顺序输送管道非稳态流动传热的数值模拟和双管同沟敷设管道非稳态流动传热的数值模拟三个方面介绍了近三年来热油管道非稳态流动传热数值模拟研究的进展和发展趋势。     

埋地管道停输水热耦合土壤温度场数值计算

考虑水分迁移、冰水相变的影响,采用热传导模型和水热耦合模型对埋地热油管道停输过程中土壤温度场的变化进行数值计算,得到了不同时刻土壤温度场的变化规律和管内原油轴向温降曲线。研究表明:热油管道停输后,由水热耦合模型和热传导模型计算的管道轴向温降和空间径向不同位置土壤温度差异较大,前者计算得到的温度场明显高于后者的计算结果,而轴向温降速率前者明显低于后者;且随着停输时间的延长,水热耦合模型得到的土壤温度场等值线几乎呈中心对称的椭圆形分布,等温线移动相对较慢。水分迁移和冰水相变对埋地管道非稳态传热影响较大,计算时不可忽略。     

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。     

热油管道运行优化技术研究进展

阐述了热油管道运行优化技术的研究历史和主要进展,分析了管道在稳态运行工况下的优化模型和算法,总结了国内外在热油管道运行优化技术方面取得的研究成果和当前存在的主要问题,提出应针对非稳态运行工况在优化算法和软件开发等方面开展深入研究,以更好地解决热油管道在输油生产中的实际问题。     

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。     

冷热油交替顺序输送过程热力问题的研究

建立了描述冷热油交替输送过程中非稳态水力、热力问题的数学模型,开发了计算软件,并对铁秦管道交替输送俄罗斯原油与大庆原油过程中的热力状况进行了模拟计算.结果表明,在冷热油交替输送过程中,当循环达到一定次数后,进站油温将呈现周期性的变化.原油的热物性参数与管道及周围环境参数对计算结果有显著影响,需准确选取.当冷油(进口原油)前行、热油(国产原油)后行时,热油油头的温降幅度最大,控制各循环中热油油头的进站温度,是确保冷热原油顺序输送安全性的关键.     

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.     

原油管道差温顺序输送水力-热力耦合计算模型

原油差温顺序输送是指顺序输送具有不同流动特性的原油时,根据安全与节能的需要,调整油品加热温度以节约能耗的一种管输技术.建立了埋地原油管道差温顺序输送的数学模型,提出了移位网格下的虚拟边界条件法.编制了较为严格的非稳态水力-热力耦合计算程序,可用于管道设计与运行阶段出站温度、流量和压力随时调整,以及地温、原油物性和土壤物性发生变化的条件下,任意油品种类数与油品排列次序,任意批次数与批次量的工艺计算.利用新大管道原油差温顺序输送现场测试数据对模型进行了验证,结果表明各批次原油进站温度实测值与计算值的平均偏差较小,最大为1.4℃.     

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.     

库鄯输油管道常温输送工艺及所输原油物性变化

介绍了库鄯输油管道的特点和塔里木原油物变化情况，对库鄯输油管道常温输送的安全可靠性进行了分析，提出了生产运行中应注意的几个问题，说明了对塔里木原油物性进行跟踪测试的必要性。     

北京山区泥石流运动数值模拟及危险区制图

北京山区泥石流经常给当地造成财产损失与人员伤亡,因此研究该地区的泥石流运动规律并进行危险区制图,具有重要实际意义.该文通过简化平面二维非恒定流的基本方程,采用LagrangeEuler型的数值计算模型(流团模型),对门头沟区几条典型泥石流沟道的泥石流运动堆积过程进行了数值模拟,并在此基础上利用绘图软件Graphtool3.3对危险区进行了绘制.经过与实地调查方法的结果对比表明,两者符合较好,验证了该文数值方法的可靠性.     

非稳态环境对埋地管道传热的影响

根据热平衡原理和半无限大区域温度分布公式，用数值模拟方法探讨了在外界非稳态环境影响下埋地管道温度场的变化规律，该数学模型充分考虑了由于外界非稳态环境温度变化导致的土壤热物性变化对埋地管道温度场的影响，同时把无限大区域化为有界区域，大大提高了计算速度和计算精确度。     

控制流量实现管输原油的工艺

通过建立原油流量与温度间的数学模型，分析可知，当原油流量一定时，管道中原油的温度与原油的物理，化学特性密切相关，提出了控制原油流量实现管输原油的工艺，其特征是用流量控制系统控制加热炉加热管道中原油的温度，使出站的原油流量等于给定值。对流量控制系统与温度控制系统及粘度控制系统进行了比较，给出了流量控制系统的流程框图。流量控制输油工艺可用于原油的冷输，即通过控制流量来调节掺入干线中的稀释剂，降粘剂或降     

剪切历史对西部管道外输吐哈油物性的影响

针对目前西部原油管道冬季运行特点,对管输加剂吐哈油经管流剪切和过泵高速剪切后的物性变化规律进行研究,结果表明:吐哈油经加剂综合热处理后凝点显著降低,可以满足鄯善首站的外输要求,但油流经历沿线温降、管流剪切和过泵高速剪切到达玉门站时,进站凝点明显升高;沿线加剂吐哈油的物性取决于其所处的温度区间、经历管流剪切过程中管流剪切力和蜡晶分子间力的相对大小以及经历过泵高速剪切前后蜡晶分子结构力的相对大小;其中,翠岭-安西站间油流温度低于12℃,管流剪切和过泵高速剪切对加剂吐哈油的凝点影响较大,使其凝点上升、物性变差。     

液体管道瞬变流摩阻的计算方法

在液体管道瞬变流计算中,传统的拟恒定摩阻模型不能准确描述瞬变流的真实物理现象.阐述了瞬变流非恒定摩阻问题的主要研究成果,着重讨论了当今为改进瞬变流摩阻计算而提出的非恒定摩阻模型的研究进展,期望利用非恒定摩阻模型结合经典的特征线法理论使液体管道的水击计算更接近实际.介绍了几类有重要价值的非恒定摩阻模型及相应的应用范围,并给出了各类模型进行数值计算的思路及以后的主要研究方向.     

恒定加热量时热油管道工作特性研究

通过对热油管道工作特性的研究,发现在加热站加热量恒定时热油管道存在临界输量,当输量小于临界输量时,管道运行将进入不稳定工作区。对恒定加热量管道临界输量的影响因素进行了分析,指出总传热系数降低、加热量的增大和加热站上游来油进站温度升高都将使恒定加热量管道临界输量降低。     

原油管输工艺的等温降离散分段计算方法

提出了含蜡原油管道等温降离散数值计算方法。该方法便于根据不同位置流型和结蜡变化情况选择处理方法,温降步长的可调使物性转换点温度始终位于计算段节点,使段内油温分布不出现物性-温度关系突变,有效降低了由此引起的处理误差。在考虑摩擦热影响的计算要求时,不必使用迭代试算方法,比长度离散方法更简单。按输量、油温及埋设条件变化状况自动选择计算步长的方法,提高了计算速度和精度。     

洞库油罐溢油在坑道中的流动规律

为确定机动封围设施技术参数,开展洞库油罐溢油在坑道中流动规律的研究。结合明渠非恒定流理论,建立了描述油料在洞库坑道中流动特性的物理模型,采用特征线法给出了在给定初始条件和边界条件下该模型的数值解,得到了泄漏油料在坑道中的深度及流量随泄漏时间的变化规律,同时研究了不同泄漏流量对油料流动的影响。泄漏流量越大,其在坑道中流动的流量越大,油料的深度越大,同时油料流动的距离越长;离泄漏油罐越远,不同流量下油料的深度和流量差别越小。研究成果为油库溢油机动封围设施的优化设置提供了技术支撑。