低温液氮管道保冷设计计算方法浅析

通过某一工程实例对低温液氮管道的保冷层厚度度计算方法进行了探讨,分析了用限定外表面温度t_s的方法计算低温管道保冷时存在的问题,针对不同的室外低温管道,按保冷目的不同,选用合适的限定条件和计算方法;即低温液氮管道宜分别采用限定内部介质温升Δt的方法和不会结露的"限定冷损失量"的方法计算保冷层厚度。     

复合保冷结构在保冷管道维修中的应用

随着LNG保冷管道的多年使用,保冷管道普遍出现水汽冷凝现象,急需进行保冷维修。保冷维修需要解决两个难点,即不停产维修和维修前后保冷层厚度不变。从保冷结构设计角度进行分析研究,得出原保冷材料导热系数升高是导致冷损失量增大,并产生水汽冷凝现象的主要影响因素。研究保冷结构保冷层厚度的计算方法,内外层保冷材料导热系数的选择,提出应用复合保冷结构进行保冷维修。以保冷结构改造为切入点设计保冷维修方案,满足保冷维修的要求,实现消除水汽冷凝现象的目的。通过实例计算,采用内层PIR(聚异三聚氰酸酯泡沫),外层气凝胶毡的复合保冷结构可以对原PIR保冷结构进行有效修复。经检测,管道外表面温度上升约1℃,消除了保冷管道水汽冷凝现象。     

LNG管道复合保冷结构保冷厚度简化计算研究

复合保冷结构以其保冷性能优越,兼顾经济性和安全性,在国内外工程项目中得到越来越广泛的应用。采用最大允许冷损失量法进行复合保冷结构设计时,需要根据工程经验估算内保冷层外表面温度,经多次试算得到最优保冷层厚度,计算过程较为繁琐。基于复合保冷结构设计中通常可确定其中一种保冷材料厚度的实际情况,拟简化复合保冷结构保冷层计算,提出简化公式及设计流程,并结合工程实例和数值模拟稳态热力分析进行验证。研究结果表明:简化公式和设计流程可行。     

球罐保冷层厚度计算及分析

标准GB/T4272-2008《设备及管道绝热技术通则》、GB/T8175-2008《设备及管道绝热设计导则》、SH/T3010-2013《石油化工设备和管道绝热工程设计规范》、GB50264-2013《工业设备及管道绝热工程设计规范》规定了平面型和圆筒型最大冷损失下保冷层厚度计算公式,并未提及球罐最大允许冷损失下保冷层厚度计算公式。根据球罐热传递模型、稳定传热条件及热平衡原理,对球罐最大允许冷损失下保冷层厚度计算公式进行推导,分别按是否忽略球罐内表面换热的情况对该公式进行简化,并依据现行标准相关规定初步确定了球罐最大允许冷损失量的取值及调整原则。同时也推导了现行标准已规定的球罐防结露保冷层厚度计算公式,进一步推导了不忽略内表面换热的球罐防结露保冷层计算公式,并对该公式中保冷层表面温度的取值问题进行分析。     

LNG管路保冷厚度的计算

综述了LNG管路几种常见保冷材料的选取及管道保冷厚度的计算方法。经过实例验证,推荐控制热损失量的计算方法是确定保冷层厚度的最佳计算方法。     

齐鲁乙烯装置冷区保冷改造节能效果评价

文章采用表面温度法对齐鲁乙烯装置的低温设备和管道的保冷效果进行了系统测试.结果表明乙烯装置低温系统在多年运行后,保冷结构的保冷效果不能满足要求,造成装置冷损增加,能耗加大,技术经济指标下降.经过科学选择保冷材料、严格把关施工质量的保冷改造后,保冷效果提高,乙烯装置燃动能耗同比下降约15 kg标油/t,节能效果明显,同时改善了装置的操作环境.     

大型储罐保冷量的计算

工程设计中经常需要给出设备或管道表面的冷损失量,这个值的确定在大型设备中对能耗的影响又尤为重要.笔者对实际工程中低温储罐的保冷量计算问题进行了探索和反复验证,全面考虑散热面积和循环量的影响后总结出一套合理且实用的计算方法,并最终得到一个恰当的冷量值.     

液化天然气长输管道输送技术

各国对液化天然气(LNG)的重视使得LNG需求量逐年增加,为满足LNG长输管道建设需求,有必要对LNG长输管道输送技术进行研究。分析了LNG的应用现状和现行LNG管道面临的问题,阐明了LNG长输管道建设的必要性和可行性。对LNG长输管道的工艺设计标准和方法进行了介绍,阐述了LNG长输管道采用的密相输送工艺原理,对管道中间加设冷却站的方法进行了分析并给出了冷泵站间距的计算公式。管道需安装绝热保冷层,介绍了管材和绝热材料等绝热保冷技术以及保冷层厚度的计算方法。最后提出了LNG长输管道设计中可能遇到的管道预冷、冷收缩和停输以及LNG冷量利用等问题的解决方法。     

LNG管道保冷材料及施工

结合国内外液化天然气(LNG)管道保冷现状,介绍了以泡沫玻璃、聚异氰脲酸酯泡沫为代表的硬质保冷材料和以发泡弹性体为代表的柔性保冷材料,并分别对相应的LNG管道保冷结构及施工工艺进行了阐述说明。     

一种多功能的设备和管道隔热计算程序

设备和管道的隔热计算十分繁琐和复杂,为提高计算效率和计算的准确性,采用经济厚度计算法,编制了一种具有保温、保冷和露点温度校核等多功能的设备和管道隔热计算程序。经过工厂实际应用及与文献数据的比较,证明本程序计算的经济厚度、散热量及外表面温度与实际值相符,可方便、可靠地应用于隔热系统的设计中。     

液化天然气加气站管道热力分析

对液化天然气加气站管道内部低温液化天然气与环境空气间的传热过程进行了分析,提出了加气站管道冷能损失量的计算方法。通过编程对加气站日气化量进行迭代求解,分析了管道冷量损失的部分影响因素。结果表明,管道内部的液化天然气温度对整个加气站的冷能损失影响不大,故管道内部的液化天然气可以维持比较低的温度而不会产生较大的冷能损失;保温层厚度对加气站冷能损失的影响最明显,但保温层厚度的选取需要同时考虑保温效果和经济性两个方面;环境温度的改变对加气站的冷能损失影响也比较明显,夏天的冷量损失要比冬天的冷量损失高出28.2%左右。     

热油管道安全经济输油温度研究

从热油管道安全经济输油的角度,讨论了确定热油管道安全经济输油温度的原则及其影响因素.分析指出,热油管道的允许停输时间,取决于管道环境、管道工作状态和输油企业的抢修能力;热油管道安全经济输油温度是满足管道允许停输时间要求的最低进站油温;热油管道安全经济输油温度取决于管道允许停输时间、管径、季节、所输原油的低温流变性、站间环境条件、管道保温条件等因素.同一地区输送同一种原油,管径大的管道与管径小的管道比,允许最低进站油温应偏低;同一条管道,夏季的允许最低进站油温应比冬季的油温低.确定热油管道允许最低进站油温不宜仅用凝点作为选择依据.     

长输管道管输费快速测算方法初探

在长输管道经济评价中,一般采用按所得税后财务内部收益率为10%反算管输费,需要耗费大量时间和精力。文章根据已建成的多条成品油和天然气管道项目建设投资费用和达产后管输量数据,探讨了如何快速计算管输费的方法,提出的快速计算方法在项目初期阶段就可以测算管输费用,且偏差值在允许范围内。     

LNG管道保冷设计特点

结合某LNG接收站管道保冷采用硬质保冷材料和柔性保冷材料的工程设计与施工经验,综合比较了两者的保冷性能差异、结构设计原理和施工特点,为深冷管道保冷材料的工程应用提供设计依据.分析对比表明:柔性保冷材料在结构设计和施工效率上优于硬质保冷材料,且对法兰、阀门等异型件保冷施工、维修更方便;大口径管道保冷层宜选用硬质保冷材料;...     

PCM法防腐层检测评级参数选取研究

PCM法通过计算管道防腐层绝缘电阻来判断管道外防腐层的状态。但实际使用后发现对于丘陵山地的埋地输油气气管道,其评价结果与实际状态有一定差距。通过研究发现,造成防腐层的评价结果与实际状态不符的主要原因是管道分布电容、管道分布电感在GDWFF处理软件中对防腐层评价结果影响较大,尤其是管道分布电感L是影响防腐层绝缘电阻评价的关键参数。研究修正了PCM法评价软件给出的管道与地分布电容C和管道分布电感L推荐值,并采用现场开挖的方式进行验证,使PCM检测的评价结果更符合山地实际情况。研究成果为准确掌握管道安全状态提供了科学依据。     

油气管道并行敷设热力影响

对两条输油管道并行敷设的热力影响规律已有研究,但对输气管道和输油管道并行敷设热力影响情况尚未清楚。采用有限容积和有限差分相结合的数值模拟方法,对工程实际中可能存在的3种典型油气管道并行敷设方式（热油管道与输气管道低温段,冷输油管道或热油管道低温段与输气管道高温段以及热油管道与输气管道高温段并行敷设）的热力影响规律进行了研究。在这3种并行敷设方式下,分析得到了并行敷设的油气管道采用不同管间距时,沿线油温和气温相对于单管敷设的最大温差变化范围和热力分布特征。     

高压天然气管网水力计算精度的研究

随着我国城市能源天然气化的发展，出现了高压、超高压管网。对此类管网进行水力计算，必须考虑管路中燃气的可压缩性，而现有燃气管道水力计算公式不适合超高压的情况。为此，筛选出精度较高的BWR状态方程用于高压天然气管网水力计算中的物性计算，以解决原有城市高压天然气管网水力计算公式不能满足高压低温时精度要求的问题；提出了两种解决原有水力计算公式不能满足高压管网精度要求问题的计算方法，并用实例验证了采用该方法的燃气管网水力计算结果。结果表明，采用该方法可提高高压和超高压管网的水力计算准确性。〖JP〗     

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。     

炼油企业保温绝热管道热损分析及对策

通过对石化系统内两家样本企业保温管道的热损调研,了解了现阶段炼油企业保温管道的热损状况,并从保温材料、设计工艺以及施工环节3个方面分析热损产生的原因,从而提出了降低热损的措施和建议。此次管道现场调研共测样本管道216根,覆盖了如常减压蒸馏、重油催化裂化、加氢裂化、延迟焦化等炼油企业主要装置的管道。测试数据表明,现阶段炼油企业保温管道的热损较高,样本管道的超标率近40%,保温工程急需改进。建议实施:管道分级管理;优化保温层结构;推广新材料应用以及开展热损动态监测和综合评估等措施,从而降低热量损失,提高保温效果。     

长输油气海底管线侧向屈曲蛇形铺设布置方法

长输油气海底管线在温度和内压的作用下,可能会发生多个侧向屈曲,因此有必要建立合理的控制方案,保证管道安全,控制项目投资。对于蛇形铺设方案而言,确定最大允许锚固点长度(VAS)和蛇形铺设间距及长度范围是优化布置的关键。根据理论结果,给出了VAS的初步估算方法。同时结合有限元直管和曲管模型分析,提出最优蛇形布置方案的确定方法。所述方法可为海底管线工程中侧向屈曲控制优化提供参考。