油品顺序输送管道混油浓度的数值计算

针对求解顺序输送管道混油浓度的问题,简要分析了管道在不同流态下的混油机理。依据紊流扩散理论,采用数值积分方法,编制了用于求解顺序输送管道动态运行混油段内混油浓度分布,以及管道终点截面混油浓度的计算程序。为顺序输送管道混油特性的分析预测及混油浓度的计算提供了一个实用可靠的方法。     

T型管处成品油混油下载过程数值研究

为研究顺序输送成品油管道混油在T型管处的分输问题,应用多相流模型,将90^#汽油与0^#柴油作为交替输送对象,建立了顺序输送混油控制方程。对汽柴油在不同输送顺序下形成的混油通过支管下载的过程进行数值计算,得到了混油量分布情况,分析了输送顺序不同时分输部分干线中混油对混油段的影响。结果表明,对干线管道中的混油通过沿线所设站场进行适量下载等混油处理,可显著缩短混油管段长度,减小管道末站对混油段下载的压力。     

大落差顺序输送管道混油PHOENICS模拟研究

在k-ε紊流模型和使用壁面函数法处理近壁区问题的理论基础上,提出了顺序输送混油新的模型,并利用PHOENICS软件成功地对该数学模型进行了数值求解。分析了竖直管道顺序输送油品时,密度和粘度差对混油的影响,并给出了模拟结果。研究结果表明:密度对大落差管道顺序输送过程中层流底层的影响,比较明显,不可忽略。研究结果对于研究我国西部地形复杂地区的顺序输送管道混油问题具有理论指导意义。     

彩南油和东疆0#油的混油理论分析与工艺计算

介绍了原油管道顺序输送时产生混油的原理。详细叙述了顺序输送过程中计算混油量的方法,在理论计算公式的基础上针对实际三化线输油管道进行混油段工艺计算,并分析计算结果,最后提出了关于彩南油和东疆0#原油在三化线顺序输送过程中关于混油分析的几点建议。     

停输对顺序输送管道混油影响的PHOENICS模拟

在紊流模型基础上, 建立了顺序输送混油新的模型,并利用PHOENICS软件对停输前后混油段浓度分布进行了数值模拟,给出了混油浓度变化图象和曲线.研究结果表明:在竖直管道顺序输送过程中密度差对层流边界层的影响会表现的比较明显且大于粘度差的影响.同时也验证了停输时,密度大的油品在管道下方所形成混油段长度无明显增大现象且小于油品以相反的方向输送时所形成的混油段长度.研究结果对于减少停输工况下的混油与停输再启动混油界面的跟踪与切割具有理论指导意义.     

基于PHOENICS的原油顺序输送管道混油数值模拟

建立了原油顺序输送混油模型,利用PHOENICS软件进行了数值模拟,并得出了混油浓度变化图象和曲线.表明在原油管道顺序输送过程中粘度差的影响,给出了不同管道倾角条件下浓度场的分布;同时也验证了停输时,密度大的油品在管道下方所形成混油段长度无明显增大现象且小于油品以相反的方向输送时所形成的混油段长度.研究结果对于减少停输工况下的混油与停输再启动混油界面的跟踪与切割具有理论指导意义.     

大落差顺序输送管道混油PHOENICS模拟研究

在k-ε紊流模型和使用壁面函数法处理近壁区问题的理论基础上,提出了顺序输送混油新的模型,并利用PHOENICS软件成功地对该数学模型进行了数值求解.分析了竖直管道顺序输送油品时,密度和粘度差对混油的影响,并给出了模拟结果.研究结果表明:密度对大落差管道顺序输送过程中层流底层的影响,比较明显,不可忽略.研究结果对于研究我国西部地形复杂地区的顺序输送管道混油问题具有理论指导意义.     

顺序输送环道中弯管结构对混油量的影响分析

进行室内成品油管道顺序输送混油机理研究的实验环道,不可避免地会遇到弯头,常采用的有90°圆角和圆弧弯头结构。为优化设计顺序输送实验环道,针对90°圆角和圆弧弯头结构,建立二维模型并应用Fluent软件模拟了弯头对顺序输送过程中混油的影响。结果表明,在环道弯头内侧形成的不同尺度的涡流使流场发生较大变化,远离弯管内侧处会形成低流速区,对流过的混油段产生扰动,使混油量增多,从而产生不可控制的混油因素,且90°圆角弯管结构对混油的影响比半圆弧弯管对混油的影响更大,经过90°弯管的混油段长度相较于半圆弧弯管长12%。研究结果对成品油顺序输送实验环道设计具有指导意义。     

翻越点铺设变径管混油特性的数值模拟

针对成品油管道沿线落差较大且出现翻越点时,管路变径对成品油顺序输送混油比例产生影响的问题,应用C FD软件多相流模型,以汽油和柴油作为交替输送对象,建立顺序输送混油控制方程,分别对变径位置在弯管前和弯管后两种情况进行数值计算,得到了混油量分布云图,分析了不同输送顺序对混油体积分数的影响。结果表明,弯管前变径时,后行柴油和后行汽油的混油段长度大致相等,后行柴油楔入到前行汽油中的量较多;弯管后变径时,后行柴油的混油段较长,沿轴向各截面的平均体积分数不均匀。因此,成品油管道通过翻越点时,选取变径位置在弯管前,并多采用前行柴油后行汽油的输送方式有助于减少混油量。     

成品油顺序输送批次和罐容的优化设计

随着我国成品油管道的建设和发展,在成品油输送过程中,循环批次和库容就成为影响总投资费用最重要的因素。成品油输送过程中,混油处理是一个重要环节。阐述了顺序输送过程中2种混油处理方式的优缺点。介绍了某成品油管道的概况以及输油任务,运用经济分析法建立数学模型,确定了某成品油管道最优的输油批次以及罐容。对管道设计和优化运行具有一定参考价值。     

冷热原油顺序输送温度场波动规律

为了更加准确地确定冷热原油顺序输送温度场波动规律,对管道周围土壤温度场绝热面漂移进行了研究。针对冷热原油顺序输送过程中埋地管道周围土壤温度场变化特征,建立了土壤温度场非稳态传热模型,利用CFD软件,对冷热原油顺序输送过程中不同循环周期不同时刻的土壤温度场进行了数值模拟及分析。结果表明,土壤温度场绝热面的漂移具有一定的规律,绝热面随冷热原油顺序输送时间呈周期性漂移,漂移周期与冷热油顺序输送的循环周期相同;土壤温度场绝热面的漂移周期及距离与冷热油顺序输送的循环周期有关。     

顺序输送粘度差对混油量影响分析

针对两种不同粘度的后行柴油分别与同一种前行汽油顺序输送时存在的混油问题,借助CFD模拟仿真软件,建立了三维流动传质耦合模型。模拟计算结果表明,前行油品与后行油品的粘度差对顺序输送时的沿程混油量有显著影响。由横向混油截面的变化情况来看,混油初期后行柴油以弓形前锋曲面嵌入到前行油品中,运行30s其前锋曲面逐渐变尖且以锥形曲面向前行油品逐渐延伸;从纵向混油截面的变化情况来看,截面柴油以楔形前锋曲面从管道下部嵌入前行油品中;管道侧面、顶面和底面边界层区域的混油量均随粘度差的增大而减小,且底面边界层区域的混油量最大。     

中俄管道顺序输送技术标准差异分析

评价了国内外成品油管道技术现状和发展趋势。基于中亚、中俄跨国管道迅速发展,国内已开展中国和俄罗斯标准差异研究,但在成品油管道运行领域较少涉及,为此选取了俄罗斯有代表性的成品油管道综合性标准。该标准的先进性主要体现在以下几个方面:油品排列原则更为细化、采用工艺混油缓冲塞和限定控制初始工艺混油以减少混油、规定成品油管道最低允许流速、严格控制混油切割浓度、基于定量计算掺混比例进行混油掺混作业等。最后,针对完善我国成品油管道运行标准提出了建议。     

码头卸油管线氮气通球清管工艺计算

清管作业是油气管道生产过程的必要环节,对管道安全运行管理具有重要意义。对于码头卸油来说,当同一条管道收油种类发生变化时,必须清管。因此,在分析清管介质对成品油管道综合影响的基础上,建立了氮气通球清管数学模型。以天津港某码头卸油管线为例,进行计算,得出了不同时刻管内氮气量、进口压力及清管球的位置。计算结果可为实际工程设计提供一定的参考。     

水力瞬变仿真中混油界面位置的确定

在顺序输油管道中,混油界面的位置不断发生变化,水击波速等油品物性参数值在管道沿线的分布也随之变化。为了准确地确定瞬态流动时混油界面的位置,及时改变界面上游油品的物性,更真实地仿真水力瞬变过程,提出基于水击特征线法的混油界面位置阶梯推进法。结合x-t网格图,介绍了阶梯推进法的原理。归纳出混油界面网格跨越的6种组合类型,并给出了基于特征线法的阶梯推进法的计算流程。通过计算实例分析,认为对于仿真时间较短,时步较长,混油界面附近的稳态和瞬态平均流速以及两种介质水击波速的差异不是很大时,如果不关心混油界面的真实位置,可以根据稳态流速确定混油界面位置;当仿真中混油界面可能经过对界面位置较为敏感的边界时,必须用瞬态流速计算混油界面的位置。     

重力场对竖直管段两种油品紊流传质特性影响的分析

在考虑重力影响的情况下,从动量一质量传递耦合着手,采用K - ε 紊流模式理论,建立起顺序输送管内非稳态油品传质数学模型,并对该模型进行数值求解,计算结果清晰地反映出管内两种油品交界面处的对流扩散传质现象。同时模拟结果表明,竖直管段中密度差对混油的影响在层流底层表现比较明显,对混油尾影响较大;密度较大的油品在管段上方时,重力场的作用使得紊流核心区的混油界面向前推移,但层流底层形成的混油尾长度明显拉长,当油品速度增加时,紊流脉动强度增加,混油尾长度将减小;通过竖直下坡管道分析,发现竖直管道中密度差对混油的影响大于粘度差对混油的影响,竖直管段密度差对混油的影响不可忽略。     

停输对冷热原油顺序输送混油影响的数值模拟

基于顺序输送混油理论,建立冷热原油顺序输送混油控制方程。借助计算流体动力学软件 FLUENT,对顺序输送管道停输前后混油体积分数的分布规律进行数值计算。分析了输送顺序对停输过程混油体 积分数的影响。研究表明:水平管段顺序输送停输后,受惯性力的作用,后续原油继续前行,使混油段增长且随着停 输时间的延长,采用前俄后庆的输送方式比前庆后俄输送混油段长。对于竖直管段,在相同条件下与水平管段相比 混油长度相对较短。采用前俄后庆的输送方式与前庆后俄输送混油长度接近,但前者混油体积分数分布比较均匀。 可为工程实际应用提供一定的理论指导。     

同沟并行管道周围土壤温度场的数值模拟

针对同沟敷设并行热油管道与成品油管道的能量传递过程进行研究,采用有限差分法建立管道正常运行时的非稳态传热模型。并利用有限容积法对管道沿线不同截面处并行管道周围土壤温度场进行数值计算。以西部管道,鄯善-四堡段为例,地表环境温度采用周期性边界条件,得到了不同季节沿线不同位置土壤温度场的变化规律。研究表明,随着地表温度的周期性变化,冷成品油管道对热油管道周围土壤温度场的影响程度不同,且对远离冷成品油管道一侧的热油管道周围土壤温度场影响较小,随着管道运行时间的增加,冷成品油对热油管道周围土壤温度场的影响逐渐减弱。模拟结果与实际吻合较好,为合理制定检修计划和间歇输送方案及确定安全停输时间提供一定的理论指导。     

上下坡时顺序输送混油特性的数值模拟

针对成品油经过上、下坡时同种汽油与不同密度的柴油顺序输送时的混油问题,借助多相流模型,建立三维流动模型进行数值计算,研究了上、下坡顺序输送时的输送顺序、密度、管长对成品油顺序输送混油的影响。研究结果表明,上坡时在前行柴油工况下的混油长度大于前行汽油工况下的混油长度,混油量也大于前行汽油工况下的混油量;下坡时在前行汽油工况下的混油长度大于前行柴油工况下的混油长度,而且混油量也大于前行柴油工况下的混油量。当前行汽油后行不同密度的柴油时,柴油密度越小越有助于减少混油量。