【正文】 布置 加熱站的布置 1） 如果每個(gè)加熱站的站間沿線 K值大致一樣 ， 則各進(jìn)出口溫度也大致相同 ， 則可按等距離布置加熱站 ， 與高差無關(guān) 。 用徑向溫降摩阻修正系數(shù)來修正計(jì)算摩阻 。 計(jì)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(jì)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(jì)算平均溫度； 第三章 熱油輸送管道的工藝計(jì)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(jì)算第 i小段的摩阻 hi； 8） 9） 計(jì)算總壓頭 ， 若有 Nq個(gè)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(jì)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(huì)引起油流在徑向的對流運(yùn)動(dòng) 。 第三章 熱油輸送管道的工藝計(jì)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(jì)算方法 (P101) 思路：按管道起終點(diǎn)的平均溫度下的油流粘度 ， 用等溫輸送的方式計(jì)算一個(gè)加熱站的摩阻 。 第三章 熱油輸送管道的工藝計(jì)算 c on s tDQi mmm?? ??52 ??2022/2/16 Pipeline transportation of oil and natural gas 24 油氣管道輸送 梁光川 熱油管道摩阻計(jì)算方法 （ 1） 理論計(jì)算方法 (P102103) 利用溫降公式 、 粘溫關(guān)系式以及摩阻計(jì)算公式得到熱油管道摩阻計(jì)算的理論公式 。 即先熱力計(jì)算 ，后水力計(jì)算 。 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 23 油氣管道輸送 梁光川 熱油管道的水力計(jì)算 （ P100） 熱油管道水力計(jì)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 。根據(jù)運(yùn)行中熱油管道較穩(wěn)定工況的運(yùn)行參數(shù) ， 帶入溫降公式 ， 計(jì)算K值 ， 從大量計(jì)算值中總結(jié)出 K值的變化范圍 ， 設(shè)計(jì)時(shí)參照穩(wěn)定的 K值適當(dāng)加大 ， 作為新設(shè)計(jì)管道的總傳熱系數(shù) 。 設(shè)計(jì)時(shí) ， 我國均采用經(jīng)驗(yàn)方法確定 K值 。 在相關(guān)假設(shè)條件下得計(jì)算公式： 第三章 熱油輸送管道的工藝計(jì)算 ???????????????????122ln222wtwtwtDhDhD?? 假設(shè)條件與實(shí)際不相符； 石方段的導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算； 地表上覆蓋層的影響 。 管外壁的放熱系數(shù)是管道散熱強(qiáng)度的主要指標(biāo) 。 特別是架空或水下敷設(shè)的管道 ， 保溫層熱阻是最主要的 。 絕緣層 ， 其熱阻約占埋地管道總熱阻的10% ～ 15%。 （ 3） 管壁的導(dǎo)熱 管壁的導(dǎo)熱包括鋼管 （ 或非金屬管 )、 防腐絕緣層 、 保溫層等的導(dǎo)熱 。 因此 ， 紊流時(shí)的 α1對傳熱系數(shù)的影響很小 ， 可以忽略不計(jì) 。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(jì)算式可見 ， 紊流狀態(tài)下的 α1要比層流時(shí)大得多 ， 通常情況下都大于 100 W/（ m2 1） 在層流時(shí) ， ， 且 時(shí) 2） 紊流情況下 ， 時(shí) 第三章 熱油輸送管道的工藝計(jì)算 2022?eR 2105Pr ???GrPr?????????biyyyeyy GrRNu23111 )(。 但工程上習(xí)慣采用總傳熱系數(shù) K， 它們之間的關(guān)系如下 第三章 熱油輸送管道的工藝計(jì)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(qiáng)度決定于油的物理性質(zhì)及流動(dòng)狀態(tài) 。 它表示油流至周圍介質(zhì) 散熱的強(qiáng)弱 ， 在計(jì)算熱油管道沿程溫降時(shí) ， K值是關(guān)鍵參數(shù) 。 在設(shè)計(jì)管道時(shí)應(yīng)根據(jù)線路具體條件確定土壤導(dǎo)熱系數(shù) 。 應(yīng)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(dǎo)熱系數(shù) 。 土壤的導(dǎo)熱系數(shù)是一種統(tǒng)計(jì)特性 。 ?粘度 美國材料協(xié)會(huì)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(jì)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 。 油品呈半固態(tài)時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)比液態(tài)時(shí)要大 ， 石蠟的平均導(dǎo)熱系數(shù)可取 W/（ m℃ ） 之間 ， 大致計(jì)算可取 W/（ m 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 。 對 高粘原油 ， 無限制 ， 但要考慮對摩阻的影響 。 對凝點(diǎn)較高的 含蠟原油 ， 由于在凝點(diǎn)附近時(shí)粘溫曲線很陡 ， 故其經(jīng)濟(jì)進(jìn)站溫度常略高于凝點(diǎn) 。 ⑤ 溫度應(yīng)力的考慮 在確定加熱溫度時(shí) ， 還必需考慮由于運(yùn)行和安裝溫度的溫差 ， 而使管道遭受的溫度應(yīng)力是否在強(qiáng)度允許范圍內(nèi) 。 ③ 對高含蠟原油 ， 溫度不宜過高 ， 一般不超過 70℃ ； 對高粘原油 ，溫度可高一些 ， 可達(dá)到 120℃ 。 如含水 ， 則不應(yīng)超過 100℃ 。 ② 從粘溫特性和其它物