[工學(xué)]輸油管道設(shè)計(jì)與管理二-預(yù)覽頁
【正文】 4Tdc 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(dāng)油溫低于析蠟溫度時(shí) ， 由于蠟晶析出放出結(jié)晶潛熱 ， 比熱容中包含了固相的 cy及蠟晶潛熱 ?！?） 。 其中含水量的影響最大 。 也可以取土樣在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定或在現(xiàn)場(chǎng)用探針法測(cè)量 。 第三章 熱油輸送管道的工藝計(jì)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(jì)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(xué)中常采用每米管長(zhǎng)的傳熱系數(shù) KL， 它等于單位管長(zhǎng)熱阻 RL的倒數(shù) ， 表示油流與周圍介質(zhì)溫差為 l℃ 時(shí) ， 單位時(shí)間內(nèi)每米管長(zhǎng)所傳遞的熱量 。Pr。 而層流時(shí) α1必須計(jì)入 。 保溫管道上 ， 保溫層的熱阻是起決定影響的 。 傳熱學(xué)中將埋地管道的穩(wěn)定傳熱過程簡(jiǎn)化為半無限大均勻介質(zhì)中連續(xù)作用的線熱源的熱傳導(dǎo)問題 。 常采用反算法計(jì)算已正常運(yùn)行的熱油管道的 K值 ， 作為同類地區(qū)新設(shè)計(jì)管道的參考值 。 計(jì)算熱油管道的摩阻損失時(shí) ，必須考慮管道沿線的溫降情況及油品的粘溫特性 。 由： 得： 其中 lR為加熱站間距 ， 在一個(gè)加熱站間積分得： 第三章 熱油輸送管道的工藝計(jì)算 dxDQdh mmm??? 512 ??0TTdTDkGcdx??? ? )( 00 TTTT e ??? ???)(0)(51200TTdTAleDQdhRRTTmmmTm?????????? GcDlKA RR /??)]}([)]([{ 000 TTmETTmEAhh ZiRiRTR ?????? ??? ? ???? x ti dttexE )(2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 25 油氣管道輸送 梁光川 hT0： 由 則： 簡(jiǎn)記為： △ l為熱油管道軸向溫降的摩阻修正系數(shù) 若以不同的粘溫方程來推導(dǎo)摩阻計(jì)算公式 ， 可以導(dǎo)出不同的 △ l計(jì)算式 。 由于徑向溫降引起的擾動(dòng)及管壁附近油流粘度的增大 ， 會(huì)引起附加的壓頭損失 ， 在層流時(shí)影響大 。 2） 若沿線 K值相差較大 ， 則按實(shí)際計(jì)算的加熱站間距分別布置熱站 。 第三章 熱油輸送管道的工藝計(jì)算 2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 33 油氣管道輸送 梁光川 2） 如何作管路特性曲線和工作點(diǎn) 從溫降公式可以看出： 不同的流量 Q， 溫度變化情況不同 ， 管路中油流的平均溫度不一樣 ， 因此粘度不一樣 ， 摩阻也不一樣 ， 因此 ， 在布置泵站時(shí) ， 只能利用近似地作出管路特性曲線來求得工作點(diǎn) 。 進(jìn)站溫度隨流量的變化關(guān)系曲線 第三章 熱油輸送管道的工藝計(jì)算 2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 36 油氣管道輸送 梁光川 熱油管路的特性曲線 小流量區(qū)； 中流量區(qū)； 大流量區(qū) 熱油管道管路特性曲線 ????????????????? hhhVQ?????????????????? hhhVQ?????????????????? hhhVQ?進(jìn)站溫度隨流量的變化關(guān)系曲線 進(jìn)站溫度隨流量的變化關(guān)系曲線 第三章 熱油輸送管道的工藝計(jì)算 2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 37 油氣管道輸送 梁光川 分析 ： ?III區(qū)是工作區(qū) 。 熱油管道管路特性曲線 第三章 熱油輸送管道的工藝計(jì)算 2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 38 油氣管道輸送 梁光川 ?對(duì)高含蠟原油 ， 一般不會(huì)出現(xiàn) Ⅱ 區(qū) ， 因?yàn)閷?duì)高含蠟原油 ， 熱站進(jìn)站溫度 TZ凝固點(diǎn) ， 在 TZ到 TR的溫度變化范圍內(nèi) ， 粘度的變化比較平穩(wěn) ， 而且對(duì)含蠟原油一般在紊流區(qū)工作 ， 此時(shí) 。 ）（元 kmtSSS RP ./??）（元 kmtlHeSRpedP ./10 3????）（元 kmtBel TTcSHRyRZRyR ./)(???第三章 熱油輸送管道的工藝計(jì)算 2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 40 油氣管道輸送 梁光川 ?約束條件 包括： ?能量平衡約束； ?進(jìn)出站壓力約束； ?進(jìn)出站溫度約束 。 啟動(dòng)分為 冷啟動(dòng) 和 熱啟動(dòng) ， 大多數(shù)情況下都要預(yù)熱 ，一般采用熱水或輕質(zhì)油 。 ?再啟動(dòng) a 、 頂擠：用低粘油品頂擠冷油 b 、 管中心為液相的再啟動(dòng) c、 膠凝原油管道的再啟動(dòng) 第三章 熱油輸送管道的工藝計(jì)算 2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 43 油氣管道輸送 梁光川 秦京線寶坻 — 大興站出站溫度 TR與 K值的關(guān)系 影響熱油管道能耗的主要因素 （ 1） 出站溫度變化對(duì)熱能消耗的影響 提高加熱站出站溫度會(huì)使管道散熱量增加 ， 而且會(huì)使管道的總傳熱系數(shù)增大 。 但當(dāng)蠟層厚度超過一定值時(shí) ,管道總的綜合能耗反而呈上升趨勢(shì) ,因此要根據(jù)管道的實(shí)際輸量和不同的季節(jié)進(jìn)行清蠟 ,使管道保持合理的蠟層厚度 ,這樣可以有效地降低管道能耗 。 第三章 熱油輸送管道的工藝計(jì)算 2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 47 油氣管道輸送 梁光川 （ 5） 電能消耗的影響因素和采取的措施 輸油電耗在總的能量消耗中占有相當(dāng)大的比例 ,以東黃輸油管道為例 ,其輸油耗電費(fèi)用占輸油成本的 4%左右 ,因此 ,節(jié)約電費(fèi)開支是提高輸油企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要環(huán)節(jié) 。 因此 ,在生產(chǎn)運(yùn)行中以出站壓力作為控制參數(shù)時(shí) ,應(yīng)根據(jù)出站壓力的變化 ,選擇不同型號(hào)的泵 ,做到大中小合理搭配 。 由于輸油泵在長(zhǎng)期的運(yùn)行過程中工作效率會(huì)逐漸降低 ,致使電能消耗增大 ,因此 ,應(yīng)從提高泵效入手來降低電耗 。 理論研究表明 ， 隨著低溫材料和設(shè)備技術(shù)的發(fā)展 ， 建設(shè)長(zhǎng)距離 LNG輸送管道在技術(shù)上是可行的 ， 在經(jīng)濟(jì)上也是合理的 。 隨著世界能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整 ， 天然氣占世界總能源的比例越來越大 。 出現(xiàn)兩相流動(dòng)將使管道的流量減小 ，阻力增大 ， 甚至還會(huì)產(chǎn)生 “ 氣塞 ” 現(xiàn)象 。 加壓站和冷卻站應(yīng)建在一起稱為冷泵站 。 通常用于間斷性的短距離輸送 。 但其投資和施工管理費(fèi)用比真空絕熱管小 ， 這對(duì)于長(zhǎng)距離輸送的情況顯得尤為重要 。 第三章 熱油輸送管道的工藝計(jì)算
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