变径管道对冷热原油顺序输送混油的影响

针对管道沿线落差较大或变径时,水力瞬变对冷热原油顺序输送混油比例存在影响的问题,基于顺序输送混油理论,建立了冷热原油顺序输送混油控制方程。借助FLUENT软件对冷热原油途经变径管道水力瞬变过程进行数值计算,分析了输送顺序和流速对混油浓度的影响。研究表明:当冷热原油顺序流经渐缩管道时,混油长度增长较快,当冷热原油流经突扩管道时,混油长度增长速率降低。无论渐缩管道还是突扩管道,与前行俄罗斯油后行大庆油的输送方式相比,采用前行大庆油后行俄罗斯油的输送方式形成的混油段都较长,且突扩管段连接处和上游轴向各截面的平均混油比例波动较大。     

大庆与俄罗斯原油顺序输送的混油浓度及流变性研究

2007年1月7日庆铁老线实现了庆俄原油(大庆原油与俄罗斯原油)等温顺序输送工艺。大庆原油属石蜡基高凝、高粘原油,通常采用加热输送工艺。俄罗斯原油属中间基含硫低凝、低粘原油,通常采用常温输送。在理论与实践上进行了庆俄原油混油量计算与监测、混油浓度及流变性的变化规律、混油对差温顺序输送庆俄原油的影响等问题的研究,得到了俄油混兑比例与混兑温度、站间混油长度、混油中俄油的浓度、夏季的输油温差等重要结果。     

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.     

竖直管道两种油品顺序输送的传质数值研究

通过建立顺序输送混油模型,并利用流体力学计算软件PHOENICS进行数值求解,分析了输送次序对竖直上坡管道与下坡管道混油的影响。研究结果表明,密度对竖直管道顺序输送过程中层流底层的影响比较明显,并且大于粘度影响,不可忽略。同时,发现粘度小的油品前行所形成的混油段长度不一定比输送次序相反所形成的混油段长度短。该研究结果对于研究我国西部地形复杂地区的顺序输送管道混油问题具有理论指导意义。     

U型管内成品油顺序输送混油数值计算

针对成品油管道顺序输送的混油量计算问题,借助多相流模型,以0#柴油和90#汽油两种介质作为交替输送对象,建立了顺序输送混油控制方程。根据成品油流经向上U型管和向下U型管两种情况进行数值计算,得到混油量分布云图,分析了不同输送顺序和水力瞬变对混油质量分数的影响。结果表明:成品油流经向上U型管时,后行汽油楔入到前行柴油的量多,且混油段分布较长,同时各截面的平均质量分数相对于前行柴油时较小;流经向下U型管时,后行柴油楔入到前行汽油的量少,且混油段分布较短,同时各截面的平均质量分数相对于前行汽油时较小。因此,成品油在弯管中交替输送时前行汽油后行柴油有助于减少混油量。     

长输管道冷热油交替输送热力影响因素分析

针对冷热油交替输送管道的设计与运行,通过冷热油交替输送软件计算,考察了输送距离、年输送批次、相对输量、管道输量和出站温度等热力影响因素对原油流动安全的影响,总结了长输管道冷热油交替输送的典型热力特征,深化了对冷热油交替输送规律的认识.     

停输对混油量影响数值模拟研究

针对顺序输送管道在运行过程中的停输现象,建立了动量传递质量传递耦合的非稳态停输混油数学模型。利用PHOENICS 3.6软件进行停输过程数值模拟,通过算例分析了柴油前行、汽油后行在管道上下坡等工况下停输后的混油机理及不同工况条件下停输对混油量的影响。     

我国油气储运相关技术研究新进展

系统梳理了我国油气储运相关技术的最新研究进展,提出了需要重点关注的其他热点问题。对于油气管道完整性和失效控制技术,强调了失效控制的理念及其与完整性管理相结合的必要性;对于热油管道流动保障技术,介绍了蜡沉积、原油流动特性及停输再启动等研究成果;对于冷热原油交替输送技术,介绍了热力影响因素和数值模拟等研究成果;对于多相混输技术,介绍了各种多相体系数值模拟的研究成果;对于成品油顺序输送混油控制技术,介绍了混油切割方法、混油质量分数模型及混油界面在线跟踪等研究成果;对于腐蚀控制技术,介绍了阴极保护系统数值模拟、杂散电流腐蚀、油流携水等研究成果;对于化学添加剂技术,介绍了复合纳米材料、油品减阻剂、天然气减阻剂等研究成果。     

冷热油交替顺序输送中热力问题分析

针对冷热油交替顺序输送过程中的热力问题进行了分析,指出了文献[1]引用的边界条件存在的问题和与实际情况存在的差异。在对边界条件和相关公式进行修正后,得出了与文献[1]不同的计算结果,并在东营-滨州管道投产各项测试数据分析的基础上,给予进一步论证。今后若采用俄油与大庆油冷热交替输送,仍以文献[1]中表明的7天为一个循环,则每个循环中俄油不加热输送时间必须缩短,即对冷油提前加热,以恢复温度场,确保高凝点的大庆原油以33℃安全温度进站。     

基于PHOENICS的顺序输送管道混油浓度数值计算

分析了顺序输送的混油机理,在油品不可压缩、不考虑浮升力影响和油品参数不随温度变化三点基本假设的基础上,建立了混油数学模型。利用PHOENICS软件对顺序输送混油段的浓度分布进行了数值模拟,给出了混油浓度分布曲线。模拟结果与扩散理论推导的混油量计算公式计算结果吻合较好。