热油管道的优化设计分析

热油管道加热费用占管道总能耗费用的比例大,在设计和运行中,降低热能损失以降低总能耗,对降低输油成本,提高经济效益影响重大.以某一热油管道为例,考虑了原油温度的实际分布对原油物性的影响和输量对泵效的影响因素,并考虑到温度在管线中分布的连续性条件,建立了热油管道在稳态运行条件下的最优模型.计算实例表明,可应用热油管道优化模型,根据任意影响因素的变化及时调整运行参数,使得总运行费用保持为最小.     

热油管道间歇输送优化方案研究

热油管道在输送原油过程中,由于输油量的变化,必然导致输油方式的改变。当热油管道的输量不能满足最小输量时,应采用间歇输送工艺来解决。在分析热油管道工艺输送过程中目标函数和约束条件的基础上,给出了埋地热油管道间歇输送的数学模型,并对间歇输送方案优化模型进行简化及求解。对间歇输送与常规输送方案能耗费用进行理论分析,又以铁大线为例,对这2种输送方案的能耗费用进行对比分析。结果表明,间歇输送的动力费用比常规输送的动力费用减少9.36%,间歇输送的总费用比常规输送的总费用减少4.47%。     

管道在役修复轴向温降热力计算

长输热油管道在役开挖修复时,热力边界条件与不开挖时相比发生了明显改变.本文建立管道开挖修复运行时的轴向温降模型,给出了总传热系数的计算方法,通过计算得出开挖长度与管道进站温度的对应关系,这对管道修复、生产运行管理起着很重要的作用.     

热油输送管道泄漏点定位算法的改进

为了提高热油输送管道泄漏负压波定位精度和效率,对负压波波速沿管程变化的定位算法进行了分析.由不等式推导出准确的泄漏点搜索区间,改进了泄漏点定位的数值计算方法.根据在管输温度范围内负压波波速与温度的近似线性关系以及原油沿程的温降规律,得到了热油输送管道泄漏点定位数学模型的解析表达式,提高了定位算法的运算效率和管道泄漏检测系统的实时性.     

热油管道中有流型流态改变时最小输量计算

通过分析有流型流态改变的热输原油管道的流动特征，用数学中的组合方法证明管道中有４３种流型流态组合并给出组合图，建立了且二分法计算有流型流态改变管路最小输量的数学模型。采用二分法具有公式简单，对函数性质要求不高，稳定性好等优点。根据所建模型研制的程序系统可完成４３种组合工艺及最小输量计算，具有广泛使用性，为计算有流型流态转变热油管路的最小输量提供了方法，在此基础上，研制出一整套程序系统性并给出了算例     

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。     

热油管道稳定运行热力计算模型

考虑土壤恒温层及大气自然温度场年周期变化对埋地管道的影响,建立了热油管道稳定运行热力计算模型,通过该模型可求得任意时刻任意埋深下的管道内油品温度。将庆哈长输管道首末站温度的测试数据与模拟计算结果进行对比,相对误差均在3%以内,满足工程计算要求,验证了管道稳定运行时热力计算模型的正确性。     

热油管道优化运行研究现状

我国长距离原油管道主要采用加热的输送方式,消耗大量的燃料,因此对热油管道进行优化运行是非常有必要的。论述了热油管道优化运行的国内外现状及建模所需要考虑的目标函数和约束条件,讨论了几种常用的优化方法,结合目前热油管道优化运行的发展趋势,给出了具体的建议。     

用最优化方法计算热油输送经济温度

把原油出站温度控制在经济范围内对节能有重要意义。本文建立了用最优化方法计算热油输送经济温度的目标函数，并采用0．618法求解。     

基于人工神经网络的热油管道能耗预测模型

对长输管道而言,影响管道输油成本变化的因素众多,但影响最大的是生产油耗和电耗费用.为了更深入地探索输油过程中输量与能耗的变化关系,以某条输油管道几年来输量 及生产油耗、电耗数据为基础,用人工神经网络的方法建立了管道输量与生产油耗、电耗的预测模型.分析表明,该模型的计算结果相对偏差在±5％以内,满足工程实际需要,因此可以用该模型来预测热油管道的生产油耗和电耗.该研究首次建立了热油管道输量与生产油耗和电耗的预测模型,为预测管道的能耗总量提供了便利.     

热油管道流态界限划分及层流摩阻计算

热油管道在输送过程中，由于温度逐渐降低，油流粘度增大，流动状态可能由素流变为层流。流态变化所产生的摩阻损失不仅与原油物性有关，还与管道的热力务件有关。径向温降是影响热油管道层流状态摩阻损失的一个重要因素。本文根据能耗的连续性和合理性确定出流态划分的界限，并根据水力学公式和热力学公式，确定热油管道层流状态下的摩阻计算方法。     

热油管道的优化运行

介绍热油管道优化运行多功能通用软件包ＨＯＰＯＰＴ的设计构思及在管道中的应用     

环境变化对热油管道运行过程的影响分析

分析了受大气温度年变化的影响,土壤自然温度场和埋地热油管道运行温度随季节的变化呈现周期性变化规律。对于东北原油长输管网,还研究了寒流对埋地热油管道周围土壤温度场的影响,并分析了寒流持续时间超过滞后时间后寒流对热油管道运行温度产生的影响。     

不同埋深热油管道传热数值模拟

埋地热油管道传热的影响因素可简单分为内部因素和外界环境因素.模拟埋地热油管道的传热过程,在埋深H较小时,散热量Q值随H变化比较激烈;当H达到一定深度后, Q值随H变化较缓慢,管道热损失减少不显著.在埋设管道时,不能埋的过浅,这样虽然节省施工费用,但散热量很大,增加了运行费用;同样也不能埋的过深,这样虽然散热量降低了,节省运行费用,但施工费会相应用增加.     

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℃。     

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.     

热油管道停输再启动过程模拟分析

热油管道运行过程中不可避免地会遇到停输再启动问题。文章在水力、热力分析的基础上,采用数值模拟的方法,利用CFD软件建立计算模型,以大庆-哈尔滨（庆-哈）埋地输油管道为例,分析停输后管内原油温降规律;分析再启动过程,给出启动时间的计算方法及启动过程热油顶管压力变化情况,为庆-哈输油管道的停输再启动过程提供了一种安全评价手段,对于保障管道安全生产运行具有重要意义。     

考虑摩擦生热时热油管道最小输量的数值解法

本文通过分析，建立了用数值方法求解热输原油管道最小输量的数学模型，并采用弦截法取代以往使用的试算法，从而提高了运算效率和计算精度，并在此基础上编制了一套程序系统及算例。     

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.