【正文】 ： 第三章 熱油輸送管道的工藝計算 ???????????????????122ln222wtwtwtDhDhD?? 假設(shè)條件與實際不相符； 石方段的導(dǎo)熱系數(shù)計算； 地表上覆蓋層的影響 。 即先熱力計算 ，后水力計算 。 用徑向溫降摩阻修正系數(shù)來修正計算摩阻 。 注意事項： 1） 如何判斷翻越點(diǎn) 按任務(wù)輸量和平均溫度下的粘度計算水力坡降線 ， 在縱斷面圖上初步判斷翻越點(diǎn) （ 也可以通過計算 ） ， 以后再根據(jù)工作點(diǎn)流量進(jìn)行校核； xQc DKRx eTTTT ? ????? )( 00第三章 熱油輸送管道的工藝計算 lDfh mmm???? 52)( ??2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 34 油氣管道輸送 梁光川 熱油管路的特性曲線 （ P199120） 對等溫管道： 對熱油管道： 即： Q的變化引起流速和粘度的變化 ， 而且二者的變化趨勢是相反的 ， 其關(guān)鍵是 流量變化會引起溫度的變化 。 ?對高粘原油 ， 出現(xiàn) Ⅱ 區(qū)的可能性較大 ， 主要是高粘原油的粘溫曲線比較陡 ， 而且高粘原油一般在層流區(qū)工作 。 需要確定熱油管道的啟動時間 ，或者說管道的預(yù)熱時間 。 第三章 熱油輸送管道的工藝計算 2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 46 油氣管道輸送 梁光川 （ 4） 季節(jié)變化熱能消耗的影響 隨著季節(jié)的變化 ,管道埋深處的自然地溫將發(fā)生變化 ,使管線的總傳熱系數(shù)也發(fā)生變化 ,最終導(dǎo)致管輸能耗發(fā)生變化 。 第三章 熱油輸送管道的工藝計算 2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 48 油氣管道輸送 梁光川 輸油泵所消耗的功率與流量成正比 。 第三章 熱油輸送管道的工藝計算 2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 50 油氣管道輸送 梁光川 由于 LNG的密度是天然氣的 600倍 ， 與輸氣管道比較 ， 輸送相同體積的天然氣 ， LNG輸送管的直徑要小得多 ， LNG泵站的費(fèi)用要低于壓縮機(jī)站的費(fèi)用 ， LNG泵站的能耗要比壓氣站的能耗低若干倍 。 因此對于低溫液體輸送管道 ， 特別是長距離管道 ， 要防止液體氣化 ， 即應(yīng)實現(xiàn)液體單相流動 。 真空絕熱管由內(nèi)管 、外管及支撐件構(gòu)成 ， 造價和施工管理費(fèi)用高 。 全部的焊縫需進(jìn)行質(zhì)量檢測 ， 以保證不泄漏 。 非絕熱管雖造價低 ， 但在使用時跑冷損失大 。 第三章 熱油輸送管道的工藝計算 2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 51 油氣管道輸送 梁光川 (2) 管輸工藝技術(shù) LNG的遠(yuǎn)距離輸送與原油的加熱輸送工藝類似 ， 管道沿線需建設(shè) LNG加壓泵站 ， 此外 ， 由于當(dāng)進(jìn)入管道的是飽和液體時受熱后就要部分氣化 ， 成為兩相流動 。 LNG的管道輸送多見于城市調(diào)峰裝臵和油輪裝卸設(shè)施上 ， 目前尚無采用低溫管線長距離輸送 LNG的實例 。 輸油泵的耗電量與運(yùn)行壓力 (出站壓力 )成正比 。 第三章 熱油輸送管道的工藝計算 2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 45 油氣管道輸送 梁光川 （ 3） 管線總傳熱系數(shù)與結(jié)蠟厚度的變化對熱能消耗的影響 隨著凝油層和結(jié)蠟層厚度的增加 ,管壁的熱阻變大 ,Ｋ 值將會降低 ,管路的熱損失就會減少 ,相應(yīng)的管輸能耗就會下降 。土壤穩(wěn)定溫度場的建立需要很長的時間 。 因為如果在 II區(qū)工作 ， 如果某些原因引起流量下降 ， 則摩阻反而增大 ，從而迫使泵的排量進(jìn)一步減少 ，直到進(jìn)入 I區(qū) ， 因此操作中應(yīng)該避免工作點(diǎn)出現(xiàn)在 II區(qū) 。 ?各加熱站進(jìn)出站溫度 、 熱負(fù)荷 、 燃料消耗 ， 確定各季度的加熱站數(shù)； ?各泵站 、 熱站的進(jìn)出站壓力； ?最大出站溫度和最低終點(diǎn)溫度下的最小安全輸量； ?熱力越站時各站的操作參數(shù)； ?水力越站時各站的操作參數(shù) 。 計算步驟： 1） 作粘溫曲線 2） 作站間溫降曲線； 3） 根據(jù)臨界雷諾數(shù) 計算臨界粘度 ,從而判斷沿線流態(tài)的變化； 4） 將加熱站間管段分成若干小段 ， 每一小段溫降不超過 3～ 5℃ ； 5） 計算平均溫度； 第三章 熱油輸送管道的工藝計算 kpRe kp?)(21 1??? iipj i TTT2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 28 油氣管道輸送 梁光川 6） 由 確定 ； 7） 計算第 i小段的摩阻 hi； 8） 9） 計算總壓頭 ， 若有 Nq個加熱站 ， 且各站進(jìn)出站溫度相同 ，則 10） 泵站數(shù) 第三章 熱油輸送管道的工藝計算 pjiT pji??? iR hhzhNH Rq ???CHHN ?2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 29 油氣管道輸送 梁光川 （ 4） 徑向溫降對摩阻的影響 (P103) 油流徑向存在一定的溫度場分布 ， 徑向溫差會引起油流在徑向的對流運(yùn)動 。 第三章 熱油輸送管道的工藝計算 2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 23 油氣管道輸送 梁光川 熱油管道的水力計算 （ P100） 熱油管道水力計算的特點(diǎn) 1） 熱油管道沿線單位長度上的摩阻損失 （ 水力坡降 ） 不是定值 ， 水力坡降線是一條斜率逐漸增大的曲線 。 管外壁的放熱系數(shù)是管道散熱強(qiáng)度的主要指標(biāo) 。 因此 ， 紊流時的 α1對傳熱系數(shù)的影響很小 ， 可以忽略不計 。 它表示油流至周圍介質(zhì) 散熱的強(qiáng)弱 ， 在計算熱油管道沿程溫降時 ， K值是關(guān)鍵參數(shù) 。 ?粘度 美國材料協(xié)會推薦方程 ： 粘溫指數(shù)關(guān)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(dǎo)熱系數(shù) 土壤的導(dǎo)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 。 對 高粘原油 ， 無限制 ， 但要考慮對摩阻的影響 。 如含水 ， 則不應(yīng)超過 100℃ 。 對熱油管道來說 ， 地溫 T0取最低月平均地溫 。 第三章 熱油輸送管道的工藝計算 aLZR eTTTT )( 00 ???00lnTTTTDlcQKzRR ?????axRx eTTTT ???? )( 00RlcQDKRz eTTTT?????? )( 00?運(yùn)行時反算總傳熱系數(shù) ?確定站間距和加熱站數(shù) ?計算加熱站熱負(fù)荷和燃料消耗 2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 7 油氣管道輸送 梁光川 ?蠟結(jié)晶的影響 1） 按輸油平均溫度下的比熱容計算 。 (7)線路高程 2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 2 油氣