保温层失效对裸露输油管道安全停输时间的影响

本文就保温层失效对裸露输油管道安全停输时间的影响进行一定的分析与研究。     

裸露管线停输温降规律数值模拟

热油管道在运行过程中难免遇到停输,裸露管线因为没有土壤的保温作用,往往成为停输的关键。针对裸露管线的热力特性,利用CFD软件进行了停输模拟,为了更真实地模拟停输过程,先进行了停输前管道内的温度场计算,在此基础上进行停输模拟。分别针对环境温度不变和变化进行了两次模拟。模拟结果显示,不考虑环境温度变化时,停输时间为8d,考虑环境温度变化时,管内温度场比不变时要高,停输时间要长。研究结果为实际管道间歇输送方案提供指导依据。     

热油管道停输温降数值模拟

将热油管道油品、管壁、土壤传热方程,结合边界条件、连接条件、初始条件等组成热油管道停输温降分析微分方程组,采用数值解法对方程组进行差分求解,构建差分方程组,采用高斯消元法对方程组进行求解,从而获得热油管道停输后的温度变化规律,对合理确定安全停输时间以及再启动所需的压力提供了计算依据。     

水下热油管道停输温降过程的数值模拟

热油管道停输降温过程是输油管道中最常见的现象,掌握其降温规律对确定安全停输时间、再启动方案和停输检修安排都有着十分重要的意义.利用FLUENT软件对水下热油管道停输温降过程进行了模拟,分析了不同时刻管内油温及速度的变化,停输后10 h内管内存在自然对流作用,随后逐渐减弱至消失,之后管内油温逐渐下降,至80 h后全管凝结.通过模拟,得到了管内油品的温降过程,为实际工程设计提供一定的参考依据.     

海底管道的停输温降及再启动计算

以埕岛油田为例，介绍海底管线停输时间及再启动压力的计算方法。     

冻土区埋地热油管道停输温降数值模拟

针对多年冻土区埋地热油管道运行环境特点,建立管道停输时非稳态传热模型,利用FLUENT软件数值模拟了不同季节管道停输过程中大地温度场及管内油温随时间的变化规律,结合"焓-多孔度"技术,考虑了凝固潜热和自然对流换热对温降的影响,对管内原油凝固演化过程进行仿真。确定了合理停输时间,为管道安全启动提供理论指导。     

输油管道安全停输时间的计算方法

计算管道安全停输时间需要确定管道的最低允许启动温度,该温度决定了再启动过程所需要的启动压力,它受制于由管道承压和输油泵的工作特性所决定的最大启动压力,所以,安全停输时间的确定过程是一个重复试算过程。苏嵯输油管道中间站只有加热炉,因此将管道全线作为一个密闭系统来评价其安全停输时间。根据计算步骤中的方法,最终确定苏嵯输油管道春季安全停输时间为9～10 h、夏季为13～14 h、秋季为16～17 h、冬季为9～10 h。     

热油管道停输温降过程的模拟研究

热油管道停输降温过程是输油管道中最常见的现象,掌握其降温规律对确定安全停输时间、再启动方案和停输检修安排都有着十分重要的意义。利用FLUENT软件对水下及架空热油管道停输温降过程进行了数值模拟,分析了管内不同位置、不同初始温度条件、不同管径条件下的油温变化过程,得出了与实际吻合较好的温降曲线。通过模拟发现,温降过程可分为三个阶段,初始温度越高或管径越大时,到达曲线转折点的时间越长。水下与架空热油管道的温降曲线相似,只有在第二、三阶段曲线间距相差不到1℃。     

同沟敷设中热油管道停输过程模拟分析

管内油流的传热与土壤中导热的耦合由管道内流体换热量和土壤中导热量的平衡关系建立联系.用分段法对鄯兰线停输温降进行数值计算,油品的物性参数及周围环境参数是根据实验数据、西部管道勘察设计数据以及历史资料来分段确定.数值计算结果表明,对于西部管道的土质环境及敷设方案,2月份停输72 h内无输送危险;沿线加热站布置合理,加热设施选配得当;同沟敷设间距为1.2 m时,成品油管道对原油管道停输温降的影响比较小.     

海底热油管道停输温降的数值模拟及影响因素

为研究海底热油管道的停输温降,建立海底热油管道传热计算的二维简化模型,通过结构化网格细化"钢管-保温层-钢管"3层结构,得到在正常工况下海底热油管道周围的海泥温度场,并以此为基础研究海底热油管道停输温降的影响因素,对海底热油管道的设计和生产管理有一定的指导意义。     

热油管道停输再启动过程

通过查阅大量的资料，对最近几年停输再启动过程研究做了系统的总结，通过分析比较提出埋地管线停输过程中的水力、热力以及启动过程中的启动压力、安全停输时间的计算方法，同时还提出了在停输再启动的计算过程中所要考虑的几点因素。对于工程实践有一定的参考价值。     

绝热弯头外保护层的计算机放样技术

在管道绝热工程施工中,绝热弯头外护层的展开放样和剪裁是一项关键技术,但目前国内多数仍采用手工操作,存在放样误差大、劳动强度高、速度慢等问题,为此,本文作者根据多年从事防腐绝热施工经验,推导出了任意角度等径弯头放样的理论公式,并且讨论了利用Microsoft Excel和Smart 2D软件实现计算机自动控制放样和自动切割的操作方法。编辑出的软件不仅能实现自动排版,而且下料准确,使用方便快捷,可显著提高生产效率。     

停输状态下相变材料夹层管道保温性能分析

在低温高压的深海环境下,油气管道内油液温度的降低极易引起管道内蜡结晶及生成水合物,造成管道堵塞,故流动保障是确保深海油气管道安全运行的重要前提。鉴于此,以相变材料夹层管道为研究对象,提出了几种相变材料夹层管道结构设计方案,通过理论分析与数值仿真相结合的方法,研究了停输状态下深水相变材料夹层管道的传热特性,分析了相变材料与聚丙烯保温性能的差异,对比了保温层中相变材料不同占比和不同布局等对保温性能的影响,优化了保温材料的配置和布局方案。分析结果表明:石蜡相变材料夹层管道的有效保温时间可达非相变材料保温管的1.4倍;夹层管中相变材料占比越大,保温效果越好;相变材料位置越靠近管道内部,保温效果越好。研究结果为相变材料夹层管道的实际应用奠定了技术基础。     

关于直埋保温管道传热计算方法的探讨

对于直埋地下的管道,由于环境热阻比较复杂,其传热计算方法尚不统一。文章通过对国内外的几种传热计算方法进行分析对比,并结合多年管道保温工作的实践经验,就直埋保温管道环境热阻率的计算、保温厚度的计算、热影响范围的计算提出建议,与同行探讨。     

埋地热输管道预热温度场分析与计算

埋地热输管道预热启动过程是一个三维不稳定传热过程，通过分析埋地热输管道的几何特性，考虑了沿轴向预热介质温降对土壤温度变化的影响，建立了热输管道预热过程土壤温度场的数学模型和求解边界条件。在求解数学模型时，对某一断面处土壤部分的温度场应用有限差分法求解，并编制了相应的软件，为管道预热启动的温度场计算及由土壤蓄热量估算预热时间的研究提供了一定的参考。     

大口径钢制管道玻璃钢外护层泡沫保温结构补口技术

大口径管道玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）外护层泡沫保温技术,因其保温效果好、抗压强度高、抗腐蚀能力强等优点,近几年在胜利油田热电联供工程中得到了较好的应用,其现场补口技术一直是影响工程质量的关键环节之一,影响着管道的安全运行。在分析胜利油田热电联供集中供热二期工程玻璃钢补口技术的基础上,结合胜利油田热电联供集中供热三期工程,总结出一套新的玻璃钢补口技术。文章详细介绍了新的玻璃钢外护管补口结构、工艺流程、操作步骤和要点。该方法有效地提高了大口径玻璃钢外护直埋保温管的补口质量。     

海底单层保温管管端热缩防水帽开发试验研究

海底单层保温管管端采用辐射交联型热缩防水帽进行防水密封,是目前常用的形式之一。文章介绍了一种无接缝直筒型热缩防水帽及其配套的高温、高剪切热熔型胶粘剂的研究开发成果。试验结果表明,开发的海底管道专用热缩防水帽及其高温、高剪切热熔型胶粘剂的高温剪切强度达到0．67MPa（80℃）,满足≥0．6MPa的试验目标要求;在0．7～0．8MPa静水压试验条件下,经过30d的连续试验,不发生透水现象,说明该防水帽可在20～50m的水深工况下使用。     

海底输油管道聚氨酯弹性体保温材料抗蠕变性能试验研究

聚氨酯弹性体用作海底湿式保温输油管道保温层,其力学性能、蠕变性能是重要参数。文章对聚氨酯弹性体保温管道保温层在海底的受力情况进行分析,计算了保温层在海底的压缩形变,设计了聚氨酯弹性体保温管道保温材料的蠕变试验装置,并通过具体实例给出了试验方法与试验结果。     

长输管道防腐保温的优化设计

目前,国内外长输油气管道防腐材料的发展趋势是采用硬质、高性能的高分子聚合物涂层及其复合结构;在防腐设计时,采取涂层防腐与阴极保护双重保护措施;在保温设计时,追求整体结构的严密性,推行经济保温厚度。但我国的防腐保温技术水平在总体上与先进国家相比还有较大差距。为缩小差距,建议在进行长输管道防腐、保温设计前进行充分的调研及方案论证,优化防腐、保温设计,并采用强制电流法进行阴极保护,保证设计的可靠性与经济性的最佳统一。