深水采油树输油管道保温设计

针对1 500m水深、温度等级U级、设计压力69 MPa的采油树输油管道,利用有限元方法计算在不采取保温措施的情况下,管道中心原油温度在1h内降低了41.73％.对输油管道分别进行单、双层保温结构设计,并对保温效果和保温材料单位体积总费用进行计算,结果表明：在其他条件相同的情况下,采取单、双层保温措施后管内中心原油温度分别降低0.79％和0.25％;相对单层保温,单位长度双层保温管道保温材料用量多0.072 534m^3,但每年节省保温材料及散热损失费用3.022元/m,故双层保温更经济.（图7,参10）     

具有温度约束的设备双层保温经济厚度计算

对于设备保温而言，两层保温材料夹缝处的温度即为外层保温的最大可能使用温度，而该蔡同时受到内，外层保温材料厚度变化的影响。为得到双层保温材料的经济厚度，就要合理调整内，外层保温材料厚度，根据传热学原理，建立了具有温度约束时的双层保温最优化目标函数和约束条件，采和内部惩罚函数法对约束最优化问题进行了求解。     

炼厂内高温管道保温层的优化设计

为减少能源损失,满足生产工艺需要,炼厂内的大量管道都包覆了保温层。确定保温材料与保温层经济厚度是降低管道运行成本的重要问题,针对炼厂内的高温架空管道,建立了以保温层厚度为决策变量,外表面温度及保温效率为约束条件,年管道总费用最小为目标的管道保温层优化配置模型。以华南地区某炼油厂一条保温管道为例进行了优化研究,优选出年热力费用与投资费用总和最小的保温材料仍为现有材料岩棉,但确定的经济厚度为120 mm,较原来的150 mm厚度减少30 mm。基于不同外表面温度下保温层厚度与散热量的关系,以及不同材料的保温层厚度与保温效率的关系,可根据管道运行实际情况及保温材料类型,设定适宜的最高表面温度和保温效率进行计算,从而得到最适宜的保温层。     

双层保温管道的总体优化设计

根据热经济学原理，通过分析双层保温管道的总费用，并考虑到保温的国家标准和工程实际,闻双层保温管道总体设计的优化数学模型，并进行了编程求解，导出的模型和编制的软件可用于单相或多相流体的地面或埋地管道的设计，帮助设计人员确定最佳管径和各层保温层的经济厚度，有助于提高设计效率和设计质量。     

纳米气凝胶与常用管道保温材料的性能对比

介绍了管道结露的原因和纳米气凝胶的特点,给出使用纳米气凝胶进行管道保温的方案,并与使用常用保温材料的方案进行对比。应用有限元分析软件,建立管道二维轴对称几何模型,模拟不同保温方案下管道的温度场分布。将管道简化为一维模型,计算各个保温方案下的管道外壁温度。在不同环境条件下,纳米气凝胶、保温橡塑、聚氨酯发泡保温材料3种保温方案的对比结果表明:达到同样保温效果时,纳米气凝胶所需的厚度最小。3种保温材料的施工性能和经济性对比结果表明:纳米气凝胶保温毛毡易于施工,省时省力,寿命长,但造价较高。采用纳米气凝胶保温方式,可以有效解决管道结露问题,节约冷量,保障管道的长期安全运行。     

计算埋地管道经济保温厚度的一个新模型

以保温工程投资、动力消耗和热力消耗等三项费用的终值费用之和为目标函数,建立了计算埋地热油输送管道经济保温厚度的一个新的数学模型。该模型比较全面地考虑了油品性质、管道埋深、进站温度和资金的时间价值等影响因素。实例计算表明,管道埋地深度对经济保温厚度有着明显的影响,在进行保温设计时,必须考虑管道埋深的影响。对于小口径、长距离、大输量的管道,应该考虑动力损耗对经济保温厚度的影响。     

埋地热油管道经济埋深的计算模型

以埋地热油输送管道管沟开挖投资的年分摊费用和管道运行中的年热力损失费用之和作为目标函数,给出了埋地热油输送管道经济埋设深度的计算模型,模型考虑了埋设深度、保温材料、保温厚度和土壤性质对传热系数的影响。实例计算表明,传热系数随埋深的变化明显地影响着经济埋深的程度,给出的模型既较好地反映了各因素对经济埋深的影响规律,又避免了传热系数取值的盲目性,而且模型计算能够快速收敛。该模型可为热油输送管道施工的工艺优化设计提供一定的理论依据。     

沼气工程高效升温保温影响因素的试验研究

采用自制6套沼气工程自动升温保温试验装置,对影响沼气工程升温保温的环境温度、发酵料液温度、保温 层厚度、保温材料种类和加热方式这5个因素,通过L18(2×37)四因素三水平和一因素两水平的混合型正交试验, 进行这5个因素对沼气工程高效升温保温的影响顺序和影响效果分析,寻找出农业沼气工程沼气生产高净能产量 的工程参数配置方案.研究表明:这5个因素对沼气工程高效升温保温的影响顺序依次为环境温度、发酵料液温 度、保温层厚度、保温材料种类和加热方式.无论何种环境温度,中温发酵工艺,罐内底部加热方式,发酵罐保温 层厚度200mm,保温材料聚氨酯发泡层的工程参数配置是农业沼气工程推广应用的较佳方案.     

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。     

滇中高原双层塑料薄膜温室保温性能测试分析

 由于滇中地区典型单栋塑料温室存在保温性能不足的缺点,该试验同时对双层薄膜覆盖、单层薄膜覆盖和室外3种情况的最低温度进行了对比测试,对双层非充气塑料薄膜在该类温室中的保温效果进行了分析。结果表明:采用双层非冲气塑料薄膜,即在现有普通大棚内加设一层薄膜（间距20～30 cm）,在温室无遮挡,光照条件正常的情况下,冬季一月份前后室内最低平均气温可达5.37 ℃,比单层薄膜温室提高5.68 ℃,比室外提高3.25 ℃,保温效果显著。     

深水油气管道再启动过程模拟计算

为了研究深水油气管道再启动过程的多相流动和传热规律,结合传热学和多相流理论,建立了深水管道再启动过程数学模型,给出了模型的定解条件和求解方法;利用该模型,仿真模拟了深水管道再启动过程中温度和压力等参数的变化规律;在此基础上对水合物的生成情况进行预测并分析参数敏感性。研究表明：启动流量、绝热层的导热系数和厚度可以明显改变管内流体的温度分布,且启动流量越大、绝热层导热系数越小、厚度越大、管内流体温度越高,生成水合物的风险越小。研究结论可为深水油气管道再启动的安全进行提供理论指导。     

海底单重保温管结构及其应用

与陆上管道有所不同，海底油气管道常常需要采取保温措施，以避免由于流体温降过大而引起的各种操作问题，海底管道保温结构通常分为单重和双重钢管保温结构。     

临济管道保温层应用的可行性分析

根据临济管道的设计输量和胜利进口混合原油的物性,对管道无保温层和增设保温层两种工艺进行了综合热力计算,并结合临济管道沿途区域的地质条件,分析比较了无保温层管道与增设保温层管道所消耗的热费用、建设费用及减少的热站投资,结果表明,临济埋地原油管道增设保温层在技术上是可行的,但保温结构的选用还应综合考虑打孔盗油等人为的破坏因素.     

XP—M强力保温涂料的应用

针对目前化工厂因保温效果不理想而能耗增大的问题，介绍了一种新型的保温材料－－ＸＰ－Ｍ强力保温涂料，这种涂料是微孔网状结构的无机保温隔热材料，其主要原料由珍珠岩，６０号打浆石棉绒、高温胶，表面胶等组成，该产品与传统的隔热材料相比，具有导热系数低，用材厚度薄，隔热性能好，运用范围广，施工方便等特点。     

LNG管输优化的经济数学模型

LNG是一种多组分混合物,外界环境的漏热会引发诸多问题,影响管输的安全性和经济性。了解漏热状态下LNG蒸发率和压力的变化规律,对LNG管道设计和管理具有重要的理论意义。基于LNG管道输送过程中保温层厚度、LNG气化率、管道壁厚之间的变化规律,采取冷态输送法,通过采用合理的保温层厚度控制LNG的蒸发,从而使管内压力升高,以此推动LNG向前流动,从而优化管输工艺。建立了LNG管输优化的经济数学模型,计算获得系统的最佳气化率以及最佳管壁和保温层厚度,从而优化了管输系统的经济费用。实例计算验证了该模型和计算程序的工程应用价值。