不同季节埋地热油管道周围土壤温度场数值模拟

埋地热油管道周围土壤温度场是随时间变化的非周期性非稳态温度场,建立埋地管道周围土壤温度场的非稳态传热模型,对不同季节埋地热油管道周围土壤温度场非稳态传热规律进行数值模拟。分析表明,不同季节温度条件下管道周围土壤温度场分布差别很大,管道有、无保温层土壤温度场分布明显不同。管道有保温层条件下,管道周围土壤温度场呈半圆形曲线分布,在冬季等温线沿管道正上方分布,在夏季等温线沿管道正下方分布;管道无保温层条件下,管道周围土壤温度场呈近似椭圆形分布。这主要是由于土壤热阻的存在温度波在传导过程中具有迟延性,管道周围土壤温度场受管道散热影响,两条等温线出现重合所致。通过对埋地热油管道非稳态传热因素的研究分析,为管道安全、经济启输、节约能源提供参考。     

埋地热油管道原油全凝时间影响因素分析

针对寒区埋地热油管道,采用焓—多孔介质法建立多场耦合作用下停输原油热力模型,以稳定运行时的土壤温度场为土壤热历史,利用Fluent软件迚行停输传热数值模拟与分析。以管道中心点温度降至凝点为管道内原油全凝的判断依据,获得不同工况下的管道中心温降曲线,开展土壤埋深、大气温度、原油初始温度、保温材料等因素对管道内原油全凝时间的影响分析。     

直埋LNG管道周围土壤冻融相变数值研究

采用有限容积法建立多孔介质相变自然对流换热模型,以直埋LNG管道为例,采用SIMPLER算法进行求解,数值计算了地表温度周期性波动条件下,埋地输冷管道非稳态传热过程,得到了不同季节管道周围土壤温度场及冰水相变界面分布规律.研究表明:在地表温度的周期波动下,LNG管道周围土壤温度场波动减小,且随着LNG冷量的不断释放,管...     

埋地管道夏季泄漏土壤温度场及原油分布数值计算

基于分布式温度光纤传感技术检测管道泄漏机理,研究了埋地管道泄漏传热特点,并采用有限容积法建立了管道泄漏多孔介质流固耦合换热控制方程,针对夏季埋地热油管道不同位置泄漏前后大地温度场的变化及原油在土壤中的分布规律进行数值计算,得出了管道正上/下方穿孔泄露后土壤温度场及原油分布随时间的变化关系.研究表明:夏季泄漏初期管道周围土壤温度场变化剧烈,泄漏位置对土壤温度场分布影响较大,检测管道发生泄漏可以使用分布式温度传感技术.     

渗流对海底管道非稳态传热影响的数值研究

基于多孔介质传热理论,建立海底土壤水热耦合控制方程.分析了海水温度和渗流速度对热油管道非稳态传热规律的影响,研究表明:海水渗流速度相对越大,管道周围土壤温度场在渗流方向的热作用半径越长,垂直渗流方向的热作用半径越短,且随着渗流速度的增大,整个土壤区域平均温度升高,土壤温度场达到稳定所用时间降低.在其他条件不变的情况下,...     

周期性边界条件对浮顶储罐原油传热过程的影响规律

随着石油储备需求的增加,油罐规模正向大型化以及能适应极限工况的方向发展。准确掌握罐内油品温度场的变化规律,对于保障油库安全经济运行具有重要意义。针对太阳辐射、大气温度等储罐环境的周期性变化条件,运用传热学相关理论,建立了大型双盘浮顶储罐非稳态传热过程的理论模型,通过对模型区域进行离散化得到边界节点的向前差分方程,在确定罐内原油物性参数、储罐传热系数以及边界热通量的基础上,研究得出储罐原油温度场的数值模拟方法。对大庆某10×10⁴ m³浮顶储罐的应用分析表明,罐顶温降速率随着太阳辐射强度以及大气温度的降低而增大;罐壁温降速率受太阳辐射影响较小,随大气温度的降低而增大;罐底近似于绝热,温降速率受外界环境影响较小,研究结果可为优化大型浮顶罐的储存工艺设计及生产管理提供一定的理论支持。     

埋地热油管道预热过程周围土壤温度场蓄热量计算

采用原油参数模拟了热油管道预热的热力过程,建立了相应的热力计算模型,并利用有限体积法对东北地区输送大庆原油某管线的预热过程进行了数值模拟,计算得出了预热完成后土壤的蓄热量。对预热过程土壤温度场的变化规律进行了描述。     

冻土区埋地热油管道冻融危害及防护措施研究

基于冻土工程的特殊性,结合国内外已建冻土管道运行过程的各类风险,系统阐述了冻土管道所必须面临的5大冻害。并依据冻土管道工程的设计原则和经验,详细论证了各类冻害的防护措施。所得成果将为我国后续冻土管道工程的设计、施工及冻害防止奠定基础。     

埋地LNG管道绝热层厚度计算分析

总结了关于LNG管道绝热设计的国内外标准,并给出埋地LNG管道保冷结构以及保冷层厚度的计算方法,应用有限元分析软件对LNG低温长输管道进行了稳态热力分析。研究结果表明ANSYS温度分析与计算结果基本相同,相对误差较小,可满足工程设计需要。     

埋地管道原油停输时间的计算

在建立埋地输油管道周围土壤温度场的物理模型时,大多认为温度分布是关于管道中心对称的,因此只考虑对称的一侧,且都为二维计算,简体化了很多方面,这样的考虑是不精确的。结合横向,纵向建立了三维运算模型,使土壤温度场的模拟更接近现实,模拟的结果更加精确。     

水下埋地管道泄漏数值模拟

管道泄漏是长输管道的典型事故,也是引起其他一些事故的重要原因。基于水下埋地管道受多种因素的影响,使得研究水下埋地管道泄漏实验有一定难度。采用仿真模拟软件对不同漏口及不同水速下水下埋地管道泄漏情况进行了模拟。通过研究泄漏速度和水流速度分别发生改变时对泄漏油品油相运动的影响,得到了工程实际中水下埋地管道常见泄漏情况的油品运动规律。并进行分析了泄漏速度和水流速度对泄漏油品的影响。模拟的结果与相关理论能够很好的吻合,该结果可为较复杂的水下环境下长输管线的维护和运行技术体系的建立提供一定的理论帮助。     

埋地热油管道投产运行规律探讨与浅析

为了掌握原油管道投产运行规律,探讨了埋地热油管道投产过程中管内介质温度以及管外土壤温度场的变化规律,并分析土壤导热系数、输量对管内介质和管外土壤温度场的影响,并对不同预热方式进行浅析比选。结果表明：土壤导热系数和管道输量是埋地热油管道投产过程的主要影响因素;闷管预热的能量利用率最高,正向预热效果最好。     

超稠油埋地热输管道保温失效的数值模拟

针对超稠油埋地管道高温输送的特点,建立了热输管道的稳态传热模型,考虑了自然对流换热对温度场分布的影响,利用CFD软件对管道保温失效前后的温度场进行了数值模拟并进行了对比分析,进而为管道安全检测提供一定的理论指导。     

庆铁线埋地原油管道沿线土壤腐蚀性评价

通过对庆铁线埋地原油管道腐蚀状况及土壤腐蚀性的调查和检测,分析了土壤腐蚀性的相关参数。结果表明,土壤类型、土壤电阻率、土壤氧化-还原电位、土壤含水量、土壤含盐量、土壤pH值、氯离子含量和硫酸根离子含量对庆铁线埋地原油管道的腐蚀起决定性作用;根据贝克曼综合评价指数,确定土壤腐蚀性,评价结果为庆铁线埋地原油管道大部分处于强腐蚀环境介质中。     

埋地天然气管道腐蚀因素及防护措施探讨

天然气在输送过程中,埋地天然气管道占据了极其重要的位置,而腐蚀是缩短管道使用寿命的主要因素。对埋地天然气管道的内外腐蚀因素进行简单梳理,结合现场工作经验提出了一些常用的埋地天然气管道的防护措施,为采取天然气管道防腐措施提供借鉴。     

埋地油气管道外腐蚀原因及防腐技术的研究进展

基于埋地油气管道周同土壤环境的复杂性,从长输管道外腐蚀控制因素出发,通过对管道周围环境腐蚀性的榆测及金属管道腐蚀机理分析,结合国内外长输管道外防护技术的发展现状,研究比较目前主要防护材料的防腐蚀性能.提出有效的防腐措施.为埋地管道能够安全高效运行提供了理论依据.