拱顶罐内含蜡原油静态储存过程中的传热规律研究

建立了描述含蜡原油在拱顶罐内静态储存过程的传热及流动行为数学模型,基于有限体积法对模型进行求解,实现了对拱顶罐内含蜡原油传热过程的数值模拟。结果表明:罐顶散热损失最大,油温下降最快,但在自然对流作用下,冷油的沉积导致储罐内温度最低位置出现在罐底和罐壁所包围的区域,且该处最先产生凝油。在自然对流作用下,储罐中心温度分布均匀,靠近边界处的温度较低。随着温降过程进行,原油粘度增大,导致自然对流逐渐减弱,储罐中心的高温区域逐渐减小,边界处的低温区域逐渐向油罐中心扩展。伴随原油温度场的变化,储罐内的凝油层最先在罐底和罐顶形成,最后覆盖罐壁,且罐壁和罐底的凝油层厚度不均匀,越靠近罐壁和罐底的边角处凝油层越厚。随着温降进展,储罐内的传热行为逐渐由以自然对流主导转变为由导热主导,且由此形成相应的温度场演变过程。     

浮顶罐内含蜡原油静态储存中的冷却胶凝规律

将失流点以下的含蜡原油看作是多孔介质体系,以附加比热容法描述蜡的结晶潜热,动量源项方法表征蜡晶网络结构对液态原油的流动阻力,基于有限体积法数值模拟含蜡原油的冷却胶凝过程。结果表明：传热机制和边界条件主导了凝油结构的演变进程。在自然对流作用下,凝油最先在罐底和罐壁所包围的区域内产生,且其始终是罐内胶凝最严重区域。罐顶最先形成完整的凝油层,其发展先后经历了慢速增长和快速增长两个阶段,且其凝油层厚度逐渐趋于均匀分布;其次是罐底,其发展过程与罐顶相反;最后是罐壁,其凝油层的演变具有从罐底沿罐壁向罐顶推进的特点。罐内对流越强,罐顶凝油层的增长速率越缓慢,罐底凝油层的增长速率越快。基于温度场及凝油结构的演变规律,可以将含蜡原油的冷却过程分为3个阶段,即自然对流占主导的第1阶段,导热逐步取代自然对流的第2阶段,及以导热为主导机制、边界条件调控下的第3阶段,同时给出了不同阶段原油温度分布和散热损失规律的细节。     

浮顶罐内含蜡原油静态储存中的冷却胶凝规律

将失流点以下的含蜡原油看作是多孔介质体系,以附加比热容法描述蜡的结晶潜热,动量源项方法表征蜡晶网络结构对液态原油的流动阻力,基于有限体积法数值模拟含蜡原油的冷却胶凝过程。结果表明:传热机制和边界条件主导了凝油结构的演变进程。在自然对流作用下,凝油最先在罐底和罐壁所包围的区域内产生,且其始终是罐内胶凝最严重区域。罐顶最先形成完整的凝油层,其发展先后经历了慢速增长和快速增长两个阶段,且其凝油层厚度逐渐趋于均匀分布;其次是罐底,其发展过程与罐顶相反;最后是罐壁,其凝油层的演变具有从罐底沿罐壁向罐顶推进的特点。罐内对流越强,罐顶凝油层的增长速率越缓慢,罐底凝油层的增长速率越快。基于温度场及凝油结构的演变规律,可以将含蜡原油的冷却过程分为3个阶段,即自然对流占主导的第1阶段,导热逐步取代自然对流的第2阶段,及以导热为主导机制、边界条件调控下的第3阶段,同时给出了不同阶段原油温度分布和散热损失规律的细节。     

单盘浮顶罐内含蜡原油静态储存过程中的传热规律研究

针对单盘式浮顶罐内含蜡原油在静态储存中的冷却胶凝过程,建立了表征该传热过程的数学模型和物理模型,基于有限体积法利用fluent软件对模型进行求解,实现了对原油储罐温降过程的数值模拟。模拟结果表明:单盘浮顶罐内含蜡原油在静态储存过程中,罐顶由于换热最快,换热强度高,温度最先降低,油的密度也随之增大,在重力和自然对流的作用下,冷油沿着储罐慢慢堆积、凝结,导致整个储罐在罐壁与罐底夹角处最先产生凝油,此夹角处也将是未来储罐管理过程中应该最为关注的地方,同时对该过程中原油的温度场、速度场变化进行了详细阐述,并深入分析了原油冷却胶凝的规律和内在机理,明确了单盘式储罐的降温规律。     

含蜡原油静储降温过程热流特性的研究进展

油罐在实际运行中,罐内原油极易在罐顶、罐壁和罐底所包围的内沿形成一定厚度和强度的凝油层,严重时还可能发生凝罐等生产事故。因此,为确保储罐安全运行,必须实时掌握罐内原油的传热与流动规律。综述了国内外储罐原油降温过程传热与流动特性的实验、理论、数值模拟研究进展,总结了当前研究中存在的主要问题,为原油储备企业安全运行提供了理论支持。     

大型油库罐内温度瞬态动变规律

大型油库在常规储运过程中,如果原油温度过低会导致发油的难度加大因而影响油库企业正常运转。本文建立了大型原油罐温度瞬态动变规律数学模型。通过编程求解,数值模拟出某大型原油储罐温度场随时间的变化规律,主要指：在时间上,罐内油温在初始时间温降严重,尔后逐步减小;在空间上,横向方向罐内油温由中心向罐壁降低但变化率不大,而纵向方向越靠近罐底温降越迅速。该研究成果为油库现场管理和安全生产提供了指导性。     

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。     

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10×10~4 m~3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。     

盘管组倾角对浮顶油罐内含蜡原油融化过程的影响研究

利用盘管组来加热融化浮顶油罐内含蜡原油是油罐加热融化的主要方式之一。而优化盘管组的布置方式对提高罐内含蜡原油的融化效率、降低生产成本具有重要的意义。基于此,在考虑含蜡原油融化过程中形态和流变性变化的基础上,建立了盘管组加热的浮顶油罐内含蜡原油湍流融化物理数学模型。考虑到罐顶空气层、钢板层、保温层的规则性以及罐内含蜡原油区域的非规则性,利用浸入边界法在结构化网格上处理罐内含蜡原油与盘管组之间的耦合问题。利用文献结果对模型进行验证。以实际1000 m³浮顶油罐为例,对罐内含蜡原油的融化规律进行研究,并对倾角对融化过程的影响进行分析。     

产雷达液位计在大型浮顶储罐上的应用

本文简要介绍针对大型原油浮顶储罐液位自动检测的方法,采用高精度雷达液位计同时配套安装多点温度计和罐底水位检测器,实现大型浮顶罐内原油的液位、温度、水位的检测,满足大型原油储备库油品库存统计、管理的要求。     

大型浮顶油罐温度场数值模拟

大型浮顶油罐温度场的准确预测对于原油的战略和商业储备均有着重要的意义。油罐中温度场受大气温度、罐壁保温层厚度与热导率、太阳辐射强度、罐底土壤物性、油品物性等因素的影响。本文考虑以上众多因素的影响，建立了二维大型浮顶油罐温度场预测模型，开发了将浮舱区、油品区、土壤区及罐壁和保温层耦合求解的SIMPLE算法程序。研究了太阳辐射、保温层厚度等因素对油品温度的影响，并将计算结果与现场测试数据进行了对比，发现本模型的预测结果与实验结果吻合良好。     

低温投产过程中罐内原油温度变化规律研究

建立了5×10~4m~3浮顶油罐低温投产过程的数值计算模型,利用Fluent计算流体动力学软件,对不同工况下原油的流动及传热过程进行数值模拟。计算得到不同工况下罐内原油的温度变化规律,为制定浮顶油罐低温投产运行方案提供理论依据。     

LNG储罐罐顶施工全过程分析的网壳结构优化设计

根据合理的施工程序、载荷条件和模型计算假定,对LNG储罐罐顶施工全过程建立不同分析工况的有限元模型,考虑到结构制造安装偏差引起的初始缺陷,对罐顶施工用网壳结构进行静力分析、屈曲分析和几何非线性分析,实现荷载位移变化全过程的追踪和罐顶施工全过程的设计优化。     

低压储罐设计研究

本文以3000m3轻污油低压储罐设计为例,对低压储罐的设计要点进行了总结,详细介绍了低压储罐的罐壁设计、罐顶设计、承压环设计和锚栓设计,并与常压储罐的设计进行了分析比较。     

固定顶油罐承压能力与“小呼吸”损耗优化

固定顶油罐由于温度变化和装卸作业存在着呼吸损耗,如何减少油品的蒸发损耗是石油行业日益关注的问题.针对油罐的“小呼吸”损耗进行计算分析,增加油罐的呼吸阀控制压力减少呼吸损耗.同时,控制压力的升高又会增加罐壁和罐顶厚度,增大油罐的钢材损耗量.通过对呼吸损耗和钢材用量进行经济分析,建立了钢材费用和蒸发损耗优化的数学模型,编制...     

大型原油储罐危险性分析及评价方法研究

针对我国目前大型原油储罐火灾发生机理及特点,重点分析了大型原油储罐可能发生的四种主要危险事故形式,即密封圈火灾、全面积火灾、浮盘沉船和腐蚀泄漏,针对每一种事故形式分析了其形成的原因,主要特点及控制的主要措施,在此基础上提出了适宜对大型原油储罐进行风险评价的方法,即安全检查表、基于AHP-模糊综合评价以及储罐的完整性评价,针对安全检查表中检查的重点以及大型原油储罐的风险管理的特点,建立了大型原油储罐的综合风险评价体系,采用模糊综合评价对其进行评判,并提出对于大型原油储罐,在整个生命周期中都应该进行完整性管理和评价,对于可能造成事故的危险有害因素进行有效的控制。     

外浮顶储罐工程安装实例

文章主要以湛江东兴石油企业有限公司新建40000m^3原油罐安装工程为实例,概述了该项目的施工工序,主要包括罐底板、罐壁、浮顶、上水试验和罐底CTPU（弹性聚氨酯）密封五方面的工序。最后指出,储罐的施工工艺差别不大,而求同存异的理念是工程实施成功的关键。     

浅谈大型低温液化石油气储罐设计方案的选择

介绍了液化石油气的储存方式及其选择 ,对低温常压罐与常温压力罐进行了比较 ,从设计选材、结构设计和储罐基础设计等方面对低温常压储存设备设计方案进行了较详细的阐述