埋地热油管道正反输送非稳态热力计算

通过对国内外埋地热油管道非稳态热力计算文献进行总结,分析了埋地热油管道正反输非稳态热力过程,建立了数学模型,并编制了计算软件进行简化求解。通过对任京线正反输运行试验数据与软件计算结果进行比较,验证了数学模型的正确性与计算软件的可靠性,并以任京线为例,计算得到了正反输过程中管道周围土壤温度场及管内原油温度的变化规律。     

热油管道与土壤环境间不稳定传热的耦合研究

通过对因输量、加热温度等因素引起的埋地热油管道非稳态运行过程的研究,提出了以管外壁与土壤交界处的热流量作为耦合参数的数学模型,并给出了热流量的简单有效的处理方法.以大量的算例为基础,对实际运行数据和计算结果进行了对比分析,验证了该模型及方法的合理性,其处理方法为埋地热油管道非稳态问题的研究提供了一种新的思路.     

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.     

埋地热油管道正向预热过程的计算

埋地热油管道投产启输的预热过程是一个不稳定传热过程,其启输过程的土壤温度场涉及管内介质沿管道横断面(径向和切向)与轴向的三维非稳态传热问题。对埋地热油管道投产启输正向预热过程的数学模型进行了简化处理,利用数值计算方法进行求解,绘制了某输油管道预热介质温度随输送距离的变化曲线。对正向预热过程土壤相对蓄热量进行了计算和分析,出站温度不同对蓄热量达到稳定的时间无影响,但会导致蓄热量的绝对值不同。     

埋地热油管道停输防温过程的研究

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。     

埋地热输管道结构分析及固定墩优化设计系列程序简介

目前我国原油输送、城市供热等行业中大量使用埋地热输管道。如何合理、经济、安全而又方便地设计埋地热输管道是我们面临的重大课题。自1976年以来,我们一直从事于埋地热输管道强度方面的研究,建立了一套埋地热输管道热胀强度理论计算公式,并与有关单位合作,做了大量的模拟试验和工业试验,对理论分析进行了验证。近年来,随着计算机的广泛应用,为了使科研成果更好地用于生产实际,为此编制了一系列计算程序。这套程序可以迅速而又准确地计算埋地热输管道的强度以及设计固定墩的几     

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.     

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.     

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。     

输油管道运行优化实用分析

基于输油工艺的实际情况，以进站油温为变量，给出了一定输量及稳态条件下密闭输送原油管道泵管耦合运行的目标函数和约束条件，应用非线性规划方法和逐站工艺计算，实施了全线运行方案的优化分析。计算结果表明，采用该方法可直接得到给定输量下管道各站泵炉的运行方式、加热温度、出站压力等运行控制参数以及包括经济指标等内在的最优运行方案，以供实际工程参考。     

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）。     

热历史对西部原油管道外输吐哈油物性的影响

针对重复热处理初始温度相同和不同两种情况,研究了热历史对西部原油管道冬季外输加剂吐哈油在沿线各站的凝点变化规律,结果表明:初始油温高于20℃,重复热处理对加剂吐哈油的凝点影响较小;初始油温低于20℃,重复热处理对油品的凝点影响较大,重复热处理温度在20～35℃之间将使原油物性明显恶化。开展了现场跟踪试验,结果表明:西部原油管输加剂吐哈油出站油温高于50℃、进站油温高于20℃,能够确保安全生产;出站油温为20～35℃,加剂吐哈油的凝点明显升高,安全生产将难以保证;采用首站一站式启炉,目前尚可满足管道安全运行的需要,一旦其因管道输量变化不能满足要求时,中间热泵站启炉热处理温度需避开20～35℃温度区间。     

等温输油管道运行方案优化方法及其应用

根据能量平衡原理,以各站的升压值作为决策变量,以全线的总动力费用为目标函数,建立了等温输油管道优化运行的数学模型;采用动态规划方法,利用管道进出站压头的约束条件,确定了各站的供给能量,进而获得全线各站升压值的最佳组合,制定运行优化方案。以大庆-锦西原油管道为例,对运行方案最优工况的确定方法和过程进行说明,并获得了经济合理的运行参数,可为制定管道运行优化方案提供技术支持。     

庆铁输油管道泵站工艺流程改造

介绍了大庆－铁岭输油管道（庆铁线）改造前的工艺流程概况及存在的问题,在工艺流程设计原理的基础上,提出了输油泵站工艺改造方案,该方案采用高效患联泵,取消给油泵,简化工艺流程,采用原油／热媒换热器与间接加热系统取代直接式方箱炉,实现“先炉后泵”输油工艺,改造后的工艺流程简单实用,功能齐全,操作方便,并可支持调度与站控端对管道系统实时调节与保护。     

库鄯输油管道运营技术评价

针对库鄯输油管道工程,从输送工艺,自动化系统,电气系统,消防及热力系统诸方面进行了技术评价。该管道在设计上采用了常温密闭输送工艺,按照国际上通行的管道建设标准,全线采用了计算机监控和数据采集系统,使其具备高度的自动化。     

输油管道密闭输送典型事故分析

东临复线在密闭输油运行中，出现了首站出站压力、滨州进站压力突然下降的异常工况，通过对首站及沿线各站运行工况的理论分析，排除了管道漏油的可能性，确定了事故的真正原因。     

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。