【正文】 及粘溫特性選擇終點油溫略高于原油凝固點進(jìn)行輸送是一項十分有效的節(jié)能措施 。 ? 求解方法 混合離散變量優(yōu)化方法 。 ?I區(qū)是非工作區(qū) 。 泵站的布置 1） 按平均溫度法進(jìn)行水力計算時的布站 2） 按分段計算法進(jìn)行水力計算時的布站 第三章 熱油輸送管道的工藝計算 RRZRR lLnbTTbTTDKGcl ??????00ln?2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 31 油氣管道輸送 梁光川 1） 作兩加熱站間管路水力坡降線； 2） 起點站 ，作水力坡降線 ； 3） 如果兩泵站間有加熱站 ，則水力坡降線發(fā)生轉(zhuǎn)折； 4） 調(diào)整站址 ， 盡可能使相距較近的熱站和泵站合并在一起 。 第三章 熱油輸送管道的工藝計算 RmmTmT lDQh??? 5200??)( 00TTTT RR e?? ???)]}([)]([{ 00)( 0 TTmETTmEeAhh ZiRiTTmRTR RR ?????? ? ???lhh RTR ???)]}([)]([{ 00)( 0TTmuETTmuEAel ZiRiRTTmu R????????)( 00TTmTT RR ehh?? ?2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 26 油氣管道輸送 梁光川 （ 2） 平均溫度計算方法 (P101) 思路：按管道起終點的平均溫度下的油流粘度 ， 用等溫輸送的方式計算一個加熱站的摩阻 。根據(jù)運行中熱油管道較穩(wěn)定工況的運行參數(shù) ， 帶入溫降公式 ， 計算K值 ， 從大量計算值中總結(jié)出 K值的變化范圍 ， 設(shè)計時參照穩(wěn)定的 K值適當(dāng)加大 ， 作為新設(shè)計管道的總傳熱系數(shù) 。 特別是架空或水下敷設(shè)的管道 ， 保溫層熱阻是最主要的 。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 在設(shè)計管道時應(yīng)根據(jù)線路具體條件確定土壤導(dǎo)熱系數(shù) 。 油品呈半固態(tài)時導(dǎo)熱系數(shù)比液態(tài)時要大 ， 石蠟的平均導(dǎo)熱系數(shù)可取 W/（ m 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(jì)進(jìn)站溫度常略高于凝點 。 ② 從粘溫特性和其它物理性質(zhì)考慮 ， 原油可達(dá) 80～ 100℃ 。 利用溫度計算公式 ， 可以求出發(fā)生流態(tài)變化時的輸送距離 。 GcDKa ??DKgGib ??2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 5 油氣管道輸送 梁光川 第三章 熱油輸送管道的工藝計算 ? 摩擦生熱對溫度的影響 （ P79） 1） 2) Q、 粘度越大 ， b越大； K越小 ， b越大 ， 說明摩擦生熱的影響越大 。 (5)首站進(jìn)口壓頭取 ΔH1=45m，站內(nèi)摩阻取 15m。作業(yè)本中要體現(xiàn)手算過程。 2） 實測含蠟原油比熱容隨溫度變化的數(shù)值 。 ② 對最高月平均溫度的溫降和熱負(fù)荷進(jìn)行校核 。 為防止氣化 ， 原油的加熱溫度最好不超過其初餾點 。 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(dāng)油溫低于析蠟溫度時 ， 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 。 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(xué)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(zhì)溫差為 l℃ 時 ， 單位時間內(nèi)每米管長所傳遞的熱量 。 而層流時 α1必須計入 。 傳熱學(xué)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(zhì)中連續(xù)作用的線熱源的熱傳導(dǎo)問題 。 計算熱油管道的摩阻損失時 ，必須考慮管道沿線的溫降情況及油品的粘溫特性 。 由于徑向溫降引起的擾動及管壁附近油流粘度的增大 ， 會引起附加的壓頭損失 ， 在層流時影響大 。 第三章 熱油輸送管道的工藝計算 2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 33 油氣管道輸送 梁光川 2） 如何作管路特性曲線和工作點 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 ， 只能利用近似地作出管路特性曲線來求得工作點 。 熱油管道管路特性曲線 第三章 熱油輸送管道的工藝計算 2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 38 油氣管道輸送 梁光川 ?對高含蠟原油 ， 一般不會出現(xiàn) Ⅱ 區(qū) ， 因為對高含蠟原油 ， 熱站進(jìn)站溫度 TZ凝固點 ， 在 TZ到 TR的溫度變化范圍內(nèi) ， 粘度的變化比較平穩(wěn) ， 而且對含蠟原油一般在紊流區(qū)工作 ， 此時 。 啟動分為 冷啟動 和 熱啟動 ， 大多數(shù)情況下都要預(yù)熱 ，一般采用熱水或輕質(zhì)油 。 但當(dāng)蠟層厚度超過一定值時 ,管道總的綜合能耗反而呈上升趨勢 ,因此要根據(jù)管道的實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 。 因此 ,在生產(chǎn)運行中以出站壓力作為控制參數(shù)時 ,應(yīng)根據(jù)出站壓力的變化 ,選擇不同型號的泵 ,做到大中小合理搭配 。 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 。 出現(xiàn)兩相流動將使管道的流量減小 ，阻力增大 ， 甚至還會產(chǎn)生 “ 氣塞 ” 現(xiàn)象 。 通常用于間斷性的短距離輸送 。 第三章 熱油輸送管道的工藝計算