基于SPS软件的埋地热油管道停输温降分析

为了进一步认识埋地热油管道的停输再启动过程,首先利用管道仿真软件SPS进行管道分析。在软件中建立了1个埋地热油管道模型,结合软件自身功能实现管道的停输再启动过程的仿真,记录分析停输温降数据,对影响停输温降的一些因素进行了探讨。另外,使用软件TLNET和公式法对该管道进行了停输温降分析,并将其结果与SPS软件得到的结果进行比较。3种方法计算结果有差别。文中分析了造成差别的原因。     

油井地面集输管停掺水温降数值模拟

掺水混输不加热集油工艺正不断发展完善,集输管停掺水温降过程是指导该技术实施的重要依据,掌握其降温规律对确定安全停掺水时间、再掺水启动方案和停掺水检修安排都有着十分重要的意义。基于计算流体动力学理论,利用FLUENT对油井地面集输管道停掺水后的温降过程进行数值模拟,得出不同含水率与不同初始油温下管内油品的温降曲线。根据管轴中心温降曲线可将整个降温过程分为3个阶段,第一阶段温降速度最快,其余两阶段较慢,第一阶段自然对流作用占主导地位,第二阶段管壁油品开始凝结,自然对流逐渐消失,第三阶段传热方式仅剩导热,且作用较弱,整个管内油品的凝结时间长短与停掺水初始油温及管内液体的含水率有关。通过模拟计算可得详细的温降过程,为实际停掺水不加热集油工艺设计提供参考依据。     

长输架空管道停输后内部介质传热分析

采用显热容方法,建立架空管道停输温降数学模型,利用UFD软件针对典型停输工况进行数值模拟。根据管道内部液相原油平均流动速度的变化情况,对比分析了停输过程中自然对流换热过程的变化及影响。结果表明:从停输至原油全凝过程的后半程,可忽略自然对流换热的影响。研究结果进一步完善了原油相变传热机理,并可为长输管道停输维修时间及再启动条件的确定提供必要的支持。     

原油管道停输时间对原油温度的影响

为了使管道经济安全地运行,防止凝管事故的发生,需要掌握停输期间的温降变化。通过建立模型,给出计算平均油温随时间变化的公式。通过案例分析停输时间对管输油温的影响。     

基于SPS的原油管道最大再启动压力增加值分析

分析了现有研究停输再启动过程方法的优缺点,采用仿真模拟软件SPS进行最大再启动压力增加值的影响因素分析。首先建立了西部某原油管道仿真模型,通过与现实工况对比,验证了模型准确性。然后在管道模型基础上进行停输再启动工况模拟,得到管道最大再启动压力增加值位置,并通过修改停输时间、管内径、管长、管道弹性模量、油品体积模量、油品密度、再启动原油温度得出各因素对最大再启动压力增加值的影响。最后通过统计分析软件SPSS进行Kendall、Spearman两种相关系数的计算,得出各因素影响程度排序。     

埋地热油管道安全停输时间近似计算方法

输油管道停输后,当管内原油温度降到一定值时,管道的再启动会遇到极大的困难,甚至造成凝管事故.为了避免凝管事故的发生,需要对输油管道的停输安全性进行研究.文中主要介绍埋地热油管道安全停输时间的近似计算方法,并且给出了计算实例.     

Φ1016 mm油气管道管内智能封堵器的设计

陆地及海底油气管道的维护或维修都应避免停输作业,利用管内智能封堵技术能在不停输情况下进行管道维修作业。设计了一种Φ1 016 mm油气管道管内智能封堵器,封堵器由清管模块、锚定模块和密封模块串联组成,具有双锚定单密封的功能,并能在到达故障管段之前实现减速;利用有限元软件abaqus对封堵器的密封性能进行了分析,结果表明在管内介质压力为10 MPa的情况下,密封能力(压力)达到了15 MPa.该研究为大口径管内智能封堵技术提供可参考的技术方案。     

呼包鄂成品油管道停输方式对混油量的影响

在成品油管道顺序输送过程中会受到上游产能、下游销售情况的制约,会有一定时间的停输。油品界面间分子传递对混油起着重要的作用。根据呼包鄂成品油管道现场数据显示,停输期间混油量会大幅增加。文中主要以呼包鄂成品油管道停输为例,对2种常见的停输情况进行FLUNT模拟分析,总结出管道运行方案,减少了混油量。     

输油管道双管同沟敷设停输过程的数值计算

为了研究同沟敷设情况下,不同油品的温度、管道埋地深度以及管间距对管道停输过程的影响,在研究计算传热学和流体动力学的基础上,对输油管道同沟敷设建立了数学模型并给出了边界条件,利用ANSYS软件对模型进行了网格划分和施加载荷之后,对同沟敷设的温度场进行了模拟计算.结果表明:提高原油和成品油的初温、增加管道埋地深度都会增加原油管道的停输时间;当管道间距大于1.2m以后,成品油管道对原油管道的停输时间的影响很小.1.2m为双管同沟敷设管道安全运行的最小间距.     

用预测-校正法计算埋地热油管道停输时的轴向温降

在充分考虑影响热油管道轴向温降的各个因素的基础上,并考虑油品物性(密度、比热容、黏度)和总传热系数随温度变化而变化,建立了热油管道停输时轴向温降的数学模型,模型还适用于有进分油点的管道,并用预测-校正法求解数学模型,最后进行了实例计算.该方法已应用在新疆油田的几条热油管道轴向温降的计算中,计算结果令人满意.     

热油管道安全停输时间数值模拟

针对加热原油管道停输后油品、管壁、保温层、防护层及周围介质的相互关系和它们的不稳定传热问题,对埋地管道、架空管道分别提出了热力计算及安全停输时间计算的数学模型.该模型综合考虑了有关物性参数随温度的变化情况.采用保角变换和盒式积分法对上述数学模型进行处理,构造出问题的差分格式,并采用高斯消元法求解差分方程组,得到了问题的数值解,最后附有算例.     

利用FLUENT软件模拟计算含蜡原油管道的停输降温过程

研究含蜡原油管道的停输降温过程,对确定安全停输时间、提出再启动方案以及制订停输检修计划具有重要的指导作用.介绍了利用FLUENT软件模拟求解含蜡原油管道停输降温问题的方法,将双边壁面设为耦合壁面,不需要再单独设定边界条件;将析蜡潜热转化为附加原油比热容,不需要跟踪固液相界面的移动.通过与实验结果进行对比,表明该方法能够准确地计算出任一时刻管道横截面上各点的温度,而且能表现出降温过程中自然对流的变化和固液相界面的移动,使得此类问题的求解更加简单.     

对原油管道最低出站油温的控制分析

对原油管道最低出站油温的控制进行分析，通过全面考虑原油管道正常运行、停输和再启动情况下管道系统的散热和流动特性，对建立的数学模型利用数值解法的预测一校正法和有限元法联立求解，并在此基础上编制了模拟软件，可对实际生产提供科学依据。通过对实际管道进行分析，得出原油管道最低出站油温的控制由季节、管道的允许停输时间、要求恢复正常运行的时间以及出站最高可加热油温等因素而决定。     

热水供热管道直埋方式在输油站场的应用

目前,管道系统输油站场中热水供热管道多采用地沟敷设方式,文中通过对传统地沟敷设方式在设计、施工及日常管理中所遇到问题的描述,以及直埋敷设方式相对于地沟敷设优点的对比性阐述,对热水供热管道采用直埋方式敷设时设计和施工等需注意问题进行归纳与总结。技术可行、质量可靠、施工方便、经济合理、环境保护等综合因素决定了直埋敷设方式在未来管道系统中将具有良好的经济效益和更广泛的应用前景。     

输油站场清管系统应力分析

清管是输油管道重要的常规作业之一,是保证管线长期按照设计输量运行的重要保障。目前,对输油站场的清管系统在运行工况下的应力分析较少,特别是没有考虑由于清管器本身对管道所造成的冲击对管道应力分布的影响,所以有必要对输油站场清管工况下的管道进行应力分析。文中采用CAESAR Ⅱ软件对某输油站清管工况下管道系统进行应力分析,建立了清管器受力模型,通过编制VB程序计算了清管器的冲击产生的集中应力大小,并以假设清管器产生的冲击力最大的情况下得出整个管道的一、二次应力分布,找出了一、二次应力分布的关键点,并进行了校核,满足管道的强度要求,所用方法有利于更好地保证清管作业安全。     

原油管道热运行过程分析

由热量传递关系导出了原油管输过程各种热量计算公式,研究了输送过程原油损失热、释放热、油流摩擦热及其组成比例与输量或输送速度的关系。结果表明:油流摩擦热并非为输量增大后吨油输送耗热量降低的惟一原因,原油管中通过时间的缩短降低了输送过程单位质量沿线损失热。通过时间缩短且同时摩擦热增大的共同影响是输量增加后热经济性明显提高的主要原因。管道总损失热则与单位质量情况不完全相同,它取决于散热环境和油地温差,优化加热方案并使油地温差维持在合理水平,也可使总损失热随输量增大而有所降低。     

成品油管道水击保护

长距离成品油管道在密闭输送过程中,出现非正常停泵、误关阀门及混油界面经过泵等均会引起水击现象发生。水击波沿管道传播,极易导致管道局部超压而造成破裂、损坏设备等危害,故水击保护成为成品油管道密闭输送关键性的工艺技术之一。鉴于格拉管道落差大、管道的水力工况多种多样等特点,改造后在全线水击保护控制方面采取了调节阀调节、泄压保护、紧急停泵3种主要保护措施保证管道事故工况时的安全。对两类泵站的事故工况进行了分析,并介绍了3种保护措施在非正常停泵、意外关阀等事故工况中的保护作用。     

架空蒸汽管线外表面传热系数修正研究

表面传热系数是计算架空蒸汽管线对流散热损失的关键参数,现有经验关联式认为其与环境风速等因素有关,但未考虑这些因素的具体影响.文中建立了蒸汽管线模型,采用流体动力学(CFD)数值模拟计算方法,分析了环境风速、管径对蒸汽管线表面传热系数的影响,修正了环境风速和管径因素的表面传热系数关联式,其拟合优度达到0.99以上.结果表...