輸油管道設(shè)計(jì)與管理

1、. 輸油管道設(shè)計(jì)與管理 一、填空：1. 輸油管道的工藝計(jì)算要妥善解決沿線管內(nèi)流體的能量供應(yīng)和能量消耗這對主要矛盾,以達(dá)到安全經(jīng)濟(jì)輸送的目的。2. 泵機(jī)組常采用的兩種連接方式有串聯(lián)和并聯(lián)。3. 輸油管道設(shè)計(jì)時(shí)年輸油時(shí)間按350天/8400小時(shí)計(jì)算.4. 干線漏油后,漏點(diǎn)前面流量變大,漏點(diǎn)后面流量變小.漏點(diǎn)前面各站進(jìn)站壓力下降,出站壓力 下降;漏點(diǎn)后面各站進(jìn)站壓力下降,出站壓力下降.5. 中間加熱站的站間距的長短取決于加熱站進(jìn)出站溫度和沿線散熱情況兩個(gè)因素.6. 加熱輸送的能量損失包括熱能損失和壓能損失.7. 常用的清管器有清管球,機(jī)械型清管器和泡沫塑料型清管器等多種類型.8. 熱油管道的啟動A法

2、冷管直接啟動,熱水預(yù)熱啟動和加稀釋劑或降凝劑啟動.9. 管道的水力坡降是指單位長度管道的摩阻損失;對于等溫管道,水利坡降線是一條斜直線;對于熱油管道,水力坡降線是一條斜率不斷增加的曲線.10. 改變管路調(diào)節(jié)常用的方法有節(jié)流調(diào)節(jié)和回流調(diào)節(jié).11. 現(xiàn)在常采用的兩種輸油方式是旁接油罐輸送和從泵到泵輸送.12. 埋地管線的溫度環(huán)境常取值等于埋深處土壤自然溫度.13. 長距離輸油管由輸油站和線路兩大部分組成.14. D為計(jì)算直徑,對于無保溫管道,取管道外徑;對于保溫管道,可取管道外徑和保溫層外徑的平均值(保溫層內(nèi)外徑的平均值).15. 泵站的工作特性指的是泵站的揚(yáng)程和流量的相互關(guān)系.16. "

3、;從泵到泵"運(yùn)行的等溫輸油管道,某中間站停運(yùn)后輸量減少;該中間站前面各站進(jìn)站壓力 升高,出站壓力升高;該中間站后面進(jìn)站壓力降低,出站壓力降低.17. 通常所說的"結(jié)蠟"指在管道內(nèi)壁上逐漸沉積了某一厚度的石蠟 凝油 膠質(zhì) 砂和其他機(jī)械雜質(zhì)的混合物.18. 對于熱油管道的設(shè)計(jì),要固定進(jìn)站溫度;當(dāng)熱油管道運(yùn)行時(shí),要控制出站溫度.19. 翻越點(diǎn)后會出現(xiàn)不滿流,一般采取的措施為換用小直徑管路和在終點(diǎn)或中途沿線設(shè)減壓站節(jié)流.20. 對于埋地?zé)嵊凸艿?管道散熱的傳遞過程是由三部分組成的即油流與管壁之間的傳熱 管壁與絕緣層保溫層等的導(dǎo)熱 管壁與土壤的傳熱. 21. 熱油管道流量與

4、摩阻損失的關(guān)系有三個(gè)不同的區(qū)域,其中不穩(wěn)定區(qū)域是指II.二、名詞解釋:1. 泵的工作特性:恒定轉(zhuǎn)速下,泵的揚(yáng)程與排量(H-Q)的變化關(guān)系稱為泵的工作特性.另外,泵的工作特性還應(yīng)包括功率與排量(N-Q)特性和效率與排量（n-Q）特性.2. 泵站的工作特性:泵站的工作特性系數(shù)指泵站的排量與揚(yáng)程之間的相互關(guān)系.3. 管道工作特性:是指管徑、管長一定的某管道,輸送性質(zhì)一定的某種油品時(shí),管道壓降H隨流量Q變化的關(guān)系.4. 水力坡降:管道的水力坡降就是單位長度管道的摩阻損失.與管道的長度無關(guān),只隨流量、粘度、管徑和流態(tài)的不同而不同.5. 泵站-管道系統(tǒng)的工作點(diǎn):是指在壓力供需平衡條件下,管道流量與泵站進(jìn)出

5、站壓力等參數(shù)之間的關(guān)系.6. 管道縱斷面圖：在直角坐標(biāo)系上表示管道長度與沿線高程變化的圖形稱為管道縱截面圖.7. 靜水壓力:指油流停止流動后,由于地形高差產(chǎn)生的靜液柱壓力;或者指管線停輸后,管內(nèi)液體形成的靜液柱壓強(qiáng).8. 動水壓力:油流沿管道流動過程中各點(diǎn)的剩余壓力,在縱斷面圖上,是管道縱斷面線與水力坡降線之間的垂直高度.9. 計(jì)算長度:對于等溫輸油管道,無翻越點(diǎn)時(shí),指首站到終點(diǎn)之間的距離.有翻越點(diǎn)時(shí),指首站到翻越點(diǎn)之間的距離.10. 總傳熱系數(shù)k:指油流與周圍介質(zhì)溫差為1時(shí),單位時(shí)間內(nèi)通過管道單位傳熱表面所傳遞的熱量.11. 輸油站的工作流程:是指油品在站內(nèi)的流動過程,是由站內(nèi)管道,管件,閥

6、門所組成的,并與其他輸油設(shè)備,包括泵機(jī)組,加熱爐和油罐相連接的輸油管道系統(tǒng).12. 順序輸送:在一條管道內(nèi),按照一定順序,連續(xù)地輸送不同種類油品的輸送方式.13. 起始接觸面的定義及意義:在油管內(nèi)兩種油品剛接觸的界面,垂直于管軸以平均流速流動,其意義是在起始接觸面處兩油品的濃度相同,即KA=KB=0.514. 混油段:是指既含有A油又含有B油的段落,即在混油段內(nèi)A種油品的濃度由1變化為0,B種油品的濃度由0變化為1.15. 混油量:混油段內(nèi)含有的油品的容積稱為混油量.16. 混油長度:混油段所占的管段長度稱為混油長度.17. 混油段兩段切割:將混油段切割成兩部分,收入兩種純凈油品的罐內(nèi).18.

7、 混油段三段切割:將能夠摻入前兩種純凈油品罐內(nèi)的混油切入兩種純凈油品的罐內(nèi),其余混油進(jìn)入混油罐.19. 擴(kuò)散速度:單位時(shí)間內(nèi),某一種油品經(jīng)單位截面積擴(kuò)散至另一種油品種的數(shù)量 W=G/Fdt20. 結(jié)蠟:實(shí)際上是指管路內(nèi)壁上沉積了某一層某一厚度的石蠟、膠質(zhì)、凝油、砂和其它機(jī)械雜質(zhì)的混合物.21. 翻越點(diǎn):定義一:如果一定輸量的液體通過線路上的某高點(diǎn)所需的壓頭大于將液體輸送到終點(diǎn)所需的壓頭,且在所有高點(diǎn)中,該點(diǎn)所需壓頭最大,則稱該交點(diǎn)為翻越點(diǎn).定義二:如果一定輸量的液體從某高點(diǎn)自流到終點(diǎn)還有能量富裕,且在所有高點(diǎn)中,該高點(diǎn)的富裕能量最大,則稱該交點(diǎn)為翻越點(diǎn).22. 結(jié)蠟:是指在管道內(nèi)壁逐漸沉積了某

8、一厚度的石蠟,膠質(zhì),凝油,砂和其他機(jī)械雜質(zhì)的混合物.23. 冷油頭:將熱油輸入冷管時(shí),最先進(jìn)入管道的油流在輸送過程中一直和冷管壁接觸,散熱量大,當(dāng)管道較長時(shí),油溫很快將至接近自然地溫,遠(yuǎn)低于凝固點(diǎn).通常把這一段稱為冷油頭.冷油頭散失的熱量主要用于加熱鋼管及部分瀝青層.冷油頭中,有相當(dāng)長的一段油流溫度接近或低于凝固點(diǎn).油頭在管內(nèi)凝結(jié),使輸送時(shí)的摩阻急劇升高,以至于會超出泵和管道強(qiáng)度的允許范圍.因此只有當(dāng)管道距離短,投油時(shí)地溫高,并能保證大排量輸送情況下,才能采用冷管直接啟動.對于長輸管道,當(dāng)?shù)販亟咏厅c(diǎn)時(shí),也可采用冷管直接啟動。三、簡答題:1. 工藝流程設(shè)計(jì)原則:滿足輸送工藝各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的要求,

9、便于事故處理和維修,采用先進(jìn)工藝技術(shù)及設(shè)備,提高輸油技術(shù)水平,在滿足以上要求的前提下流程應(yīng)盡量簡單,盡可能少用閥門、管件,力求減少管道及其長度,充分發(fā)揮設(shè)備性能,節(jié)約投資減少經(jīng)營費(fèi)用.2. 管道運(yùn)輸特點(diǎn):1.運(yùn)輸量大;2.管道大部分埋設(shè)于地下,占地少,受地形地物的限制少,可以縮短運(yùn)輸距離;3.密閉安全,能夠長期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行;4.便于管理,易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中控制;5.能耗少,運(yùn)費(fèi)低;6.適于大量,單向,定點(diǎn)運(yùn)輸石油等流體貨物.3. N臺同型號泵,串聯(lián)并聯(lián)泵站特點(diǎn),泵站特性方程:串聯(lián)泵流量不變,揚(yáng)程相加;A=ai,B=bi;并聯(lián)泵揚(yáng)程不變,流量相加.4. 選擇泵機(jī)組數(shù)的原則:1.滿足工藝要求;2.工

10、作平穩(wěn)可靠,能長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行;3.易于操作與維護(hù);4.效率高,價(jià)格合理,能充分利用現(xiàn)有能源;5.滿足防爆,防腐蝕或露天設(shè)置等使用及安裝的特殊要求.5. 串聯(lián)并聯(lián)管路水力學(xué)特點(diǎn):串聯(lián)泵的特性:通過每臺泵的排量相同,均等于泵站排量,泵站的揚(yáng)程等于各泵揚(yáng)程之和.并聯(lián)泵的特性:每臺泵提供的揚(yáng)程相同,均等于泵站揚(yáng)程,泵站的排量等于各泵排量之和.6. 旁接油罐輸油的優(yōu)缺點(diǎn),密閉輸油優(yōu)缺點(diǎn):旁接油罐輸油:優(yōu)點(diǎn):安全可靠,水擊危害小,對自動化水平要求不高.缺點(diǎn):流程和設(shè)備復(fù)雜,固定資產(chǎn)投資大,油氣損耗嚴(yán)重,全線難以在最優(yōu)工況下運(yùn)行,能量浪費(fèi)大. 密閉輸油:優(yōu)點(diǎn):全線密閉,中間站不存在蒸發(fā)損耗,流程簡單,固定資

11、產(chǎn)投資小,可全部利用上站剩余壓頭,便于實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)行.缺點(diǎn)：要求自動化水平高,要有可靠的自動保護(hù)系統(tǒng)7. 熱油管道和等溫管道相比特點(diǎn):熱油輸送不同于等溫輸送的特點(diǎn)在于輸送過程中存在著兩方面的能量損失(摩阻損失和散熱損失),因此也必須從兩方面給油流供應(yīng)能量,由加熱站供應(yīng)熱能,由泵站供應(yīng)壓力能.8. 影響管壁結(jié)蠟強(qiáng)度的因素:1.油溫及油壁溫差;2.管內(nèi)油品流速;3.原油組成;4.管壁材質(zhì)和粗糙度;5.管道運(yùn)行時(shí)間.9. 輸油管道管壁結(jié)蠟機(jī)理: 布朗運(yùn)動,剪切彌散,分子擴(kuò)散,重力沉降10. 管壁結(jié)蠟對摩阻的影響:管壁結(jié)蠟對摩阻的影響表現(xiàn)為兩個(gè)方面.一方面由于內(nèi)壁結(jié)蠟,使流通面積減少,內(nèi)徑有原來的D0減

12、少為D0-2dl,當(dāng)石蠟不變時(shí),摩阻升高.另一方面,由于結(jié)蠟層的保溫作用,當(dāng)溫差不變運(yùn)行時(shí),沿程油溫會升高,粘度減少,摩阻減少.當(dāng)然結(jié)蠟層引起的摩阻升高還是主要的.11. 對于含蠟原油管道,防止結(jié)蠟和清蠟的措施有哪些?保持沿線油溫均高于析蠟點(diǎn)縮小油壁溫差保持管內(nèi)流速在1.5m/s以上,避免在低輸量下運(yùn)行采用不吸附蠟的管材或內(nèi)涂層化學(xué)防蠟清管器清蠟.12. 影響熱油管道軸向溫降的因素:周圍介質(zhì)的溫度T0;油流到周圍介質(zhì)的總傳熱系數(shù);3.數(shù)量.13. 熱輸含蠟原油的特點(diǎn):隨著管道中沿程油溫降低,在析蠟點(diǎn)以下,原油中石蠟逐漸析出并沉積在管壁上,使得流通截面減小摩阻增大管道輸送能力降低,同時(shí)又增加了油

13、流與管內(nèi)壁的熱阻使總傳熱系數(shù)下降.14. 熱油管道停輸后管內(nèi)的傳熱過程:自然對流傳熱階段,自然對流與熱傳導(dǎo)共同控制階段,純導(dǎo)熱階段.15. 熱油管道散熱的傳遞過程包括:1.油流至管壁的放熱,2.鋼管壁,瀝青絕緣層或保溫層的熱傳遞,3.管外壁至周圍土壤的傳熱. 16. 先泵后爐的正輸流程:先泵后爐流程:罐-閥組-泵-爐-閥組-下站(首站)上站來油-閥組-爐-泵-閥組-下站(中間站).若采用先爐后泵流程則為:罐-給油泵-閥組-爐-泵-閥組-下站(首戰(zhàn))-上站來油-閥組-爐-泵-閥組-下站(中間站)用于管線的正常輸油. 17. 熱油管道先爐后泵的缺點(diǎn):1.進(jìn)泵油溫低,泵效低2.站內(nèi)油溫低,管內(nèi)結(jié)蠟嚴(yán)

14、重,站內(nèi)阻力大3.加熱爐承受高壓,投資大,危險(xiǎn)性大. 18. 埋地管道停輸后溫降分為兩個(gè)階段:管內(nèi)油溫較快地冷卻至略高于管外壁土壤溫度管內(nèi)存油和管外土壤作為一個(gè)整體緩慢冷卻. 19. 順序輸送工藝特點(diǎn):1.順序輸送時(shí)產(chǎn)生混油; 2.混油的處理與銷售;3.批量與最優(yōu)循環(huán)次數(shù);4.首末站批量油品的儲存;5.順序輸送的管道水力特性不穩(wěn)定. 20. 沿程混油機(jī)理:1.對流擴(kuò)散,2.分子擴(kuò)散,3.紊流擴(kuò)散. 21. 熱油管道摩阻的計(jì)算公式為h R=hTR×L公式中的hTR,L表示意義:hTR油溫為R時(shí)等溫管道的摩阻;L熱油管道軸向降溫的摩阻修正系數(shù).22. 出現(xiàn)不穩(wěn)定區(qū)的條件:粘度小時(shí)不出現(xiàn)不穩(wěn)定區(qū)在紊流狀態(tài)下不會