【正文】 3） 加熱站進站溫度 加熱站進站油溫主要取決于經(jīng)濟比較 。 對凝點較高的 含蠟原油 ， 由于在凝點附近時粘溫曲線很陡 ， 故其經(jīng)濟進站溫度常略高于凝點 。 習慣上取高于凝點 3～ 5℃ 。 對 高粘原油 ， 無限制 ， 但要考慮對摩阻的影響 。 第三章 熱油輸送管道的工藝計算 2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 12 油氣管道輸送 梁光川 熱力計算原始資料 （ P84） (1)原油物性參數(shù) ?密度和相對密度 ?比熱容 液態(tài)原油和成品油 的比熱容 cy在輸送溫度范圍內(nèi)的變化趨勢相同：比熱容隨溫度的升高而緩慢上升 ， 可按下式確定 第三章 熱油輸送管道的工藝計算 )20(2044 ??? Tdd T ?20433 d?? ?????)(1 3154Tdc y ????2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 13 油氣管道輸送 梁光川 含蠟原油當油溫低于析蠟溫度時 ， 由于蠟晶析出放出結晶潛熱 ， 比熱容中包含了固相的 cy及蠟晶潛熱 。 不同的原油 ， 或同種原油在不同的溫度范圍 ， 變化情況有所不同 。 第三章 熱油輸送管道的工藝計算 圖 34 四種含蠟原油的 比熱容 — 溫度曲線 nTLy Aec ?? mTLy Bec ??? 1 8 2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 14 油氣管道輸送 梁光川 ?導熱系數(shù) 原油和成品油在管輸條件下的導熱系數(shù)約在 ～ W/（ m℃ ） 之間 ， 大致計算可取 W/（ m℃ ） 。 油品呈半固態(tài)時導熱系數(shù)比液態(tài)時要大 ， 石蠟的平均導熱系數(shù)可取 W/（ m℃ ） 。 ?粘度 美國材料協(xié)會推薦方程 ： 粘溫指數(shù)關系 ： 第三章 熱油輸送管道的工藝計算 1543 )( dTy ?????Tba lg) g (lg 6 ???? ??)(21 21 TTue ?????2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 15 油氣管道輸送 梁光川 (2)土壤的熱物性參數(shù) ?土壤的導熱系數(shù) 土壤的導熱系數(shù)取決于土壤的種類及土壤的孔隙度 、溫度 、 含水量等 。 其中含水量的影響最大 。 土壤的導熱系數(shù)是一種統(tǒng)計特性 。 一般通過實驗資料進行統(tǒng)計處理 。 應在不同季節(jié) ， 在管道沿線每隔一定距離（ 20km左右 ） ， 測定土壤導熱系數(shù) 。 也可以取土樣在實驗室測定或在現(xiàn)場用探針法測量 。 在設計管道時應根據(jù)線路具體條件確定土壤導熱系數(shù) 。 第三章 熱油輸送管道的工藝計算 2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 16 油氣管道輸送 梁光川 ?土壤的導溫系數(shù) （ 3） 鋼管 、 保溫層 、 防腐絕緣層的導熱系數(shù) （ 4） 空氣的密度 、 導熱系數(shù) 、 粘度 熱油管道的總傳熱系數(shù) （ P91） 管道總傳熱系數(shù) K系指油流與周圍介質溫差為 l℃ 時 ， 單位時間內(nèi)通過管道單位傳熱表面所傳遞的熱量 。 它表示油流至周圍介質 散熱的強弱 ， 在計算熱油管道沿程溫降時 ， K值是關鍵參數(shù) 。 第三章 熱油輸送管道的工藝計算 ?? ca /?2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 17 油氣管道輸送 梁光川 0T第三章 熱油輸送管道的工藝計算 （ 1） 熱油管道的散熱過程 )()(/ln 2)()( 0)1(2)1()1(1110 TTDTTDDTTDTTDK ibwibbiiiibyy ??????? ??????????yT2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 18 油氣管道輸送 梁光川 傳熱學中常采用每米管長的傳熱系數(shù) KL， 它等于單位管長熱阻 RL的倒數(shù) ， 表示油流與周圍介質溫差為 l℃ 時 ， 單位時間內(nèi)每米管長所傳遞的熱量 。 但工程上習慣采用總傳熱系數(shù) K， 它們之間的關系如下 第三章 熱油輸送管道的工藝計算 wiiiLL DDDDDKKR ??????? 211112)/l n(111 ????? ? ?wiiiDDDDKD 211112)/l n(11??? ??? ??? ???21111???? iiK無保溫大直徑管道 2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 19 油氣管道輸送 梁光川 （ 2） 油流至管內(nèi)壁的放熱系數(shù) α1 放熱強度決定于油的物理性質及流動狀態(tài) 。 可用 α1與放熱準數(shù) Nu、 自然對流準數(shù) Gr和流體物理性質準數(shù) Pr間的數(shù)學關系式來表示 。 1） 在層流時 ， ， 且 時 2） 紊流情況下 ， 時 第三章 熱油輸送管道的工藝計算 2022?eR 2105Pr ???GrPr?????????biyyyeyy GrRNu23111 )(。Pr。ybiyyyyyyyyyyTTgDGrcDNu??????? ????2 5 0 0Pr,10 4 ??eR11 Pr?????????biyyyyD??2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 20 油氣管道輸送 梁光川 3） 過渡區(qū) 由上述一系列計算式可見 ， 紊流狀態(tài)下的 α1要比層流時大得多 ， 通常情況下都大于 100 W/（ m2℃ ） ， 二者可能相差數(shù)十倍 。 因此 ， 紊流時的 α1對傳熱系數(shù)的影響很小 ， 可以忽略不計 。 而層流時 α1必須計入 。 （ 3） 管壁的導熱 管壁的導熱包括鋼管 （ 或非金屬管 )、 防腐絕緣層 、 保溫層等的導熱 。鋼管壁導熱熱阻很小 ， 可以忽略 。 絕緣層 ， 其熱阻約占埋地管道總熱阻的10% ～ 15%。 保溫管道上 ， 保溫層的熱阻是起決定影響的 。 特別是架空或水下敷設的管道 ， 保溫層熱阻是最主要的 。 第三章 熱油輸送管道的工藝計算 0 PrPrPr?????????biyyy KNu2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 21 油氣管道輸送 梁光川 （ 4） 管外壁至大氣的放熱系數(shù) α2a （ 5） 管外壁至土壤的放熱系數(shù) α2 埋地管道管外壁至土壤的傳熱是管道散熱的主要環(huán)節(jié) 。 管外壁的放熱系數(shù)是管道散熱強度的主要指標 。 傳熱學中將埋地管道的穩(wěn)定傳熱過程簡化為半無限大均勻介質中連續(xù)作用的線熱源的熱傳導問題 。 在相關假設條件下得計算公式： 第三章 熱油輸送管道的工藝計算 ???????????????????122ln222wtwt