輸油管道設(shè)計與管理復(fù)習重點

1、學習好資料歡迎下載西安石油大學輸油管道設(shè)計與管理期末復(fù)習要點一、名詞解釋（本大題 X X分，每小題X X分）1可行性研究：是一種分析、評價各種建設(shè)方案和生產(chǎn)經(jīng)營決策的一種科學方法。2等溫輸送：管道輸送原油過程中，如果不人為地向原油增加熱量，提高原油的溫度，而是使原 油輸送過程中基本保持接近管道周圍土壤的溫度，這種輸送方式稱為等溫輸送。3原油凝固點：它是在規(guī)定的試驗條件下，當原油在試管中被冷卻到某一溫度，將試管傾斜45 C,經(jīng)一分鐘后，液面未見有位置移動，此種現(xiàn)象即稱為凝固，產(chǎn)生此現(xiàn)象的最高溫度稱為原油凝固點。4、線路縱斷面圖：在直角坐標上表示管道長度與沿線高程變化的圖形稱為線路縱斷面圖。5、管

2、路工作特性：是指管長、管內(nèi)徑和粘度等一定時，管路能量損失H與流量Q之間的關(guān)系。6、泵站工作特性：是指泵站提供的揚程H和排量Q之間的相互關(guān)系。7、工作點：管路特性曲線與泵站特性曲線的交點，稱為工作點。8、水力坡降：管道單位長度上的水力摩阻損失，叫做水力坡降。9、水力坡降線：就斜率為水力坡降數(shù)值的直線。10、翻越點：在地形起伏變化較大的管道線路上，從線路上某一凸起高點，管道中的原油如果能按設(shè)計量自流到達管道的終點，這個凸起高點就是管道的翻越點。11、計算長度：從管道起點到翻越點的線路長度叫做計算長度。12、總傳熱系數(shù) K:指油流與周圍介質(zhì)溫差為 1C時，單位時間內(nèi)通過管道單位傳熱表面所傳遞 的熱量

3、。13、析蠟點：蠟晶開始析出的溫度，稱為析蠟點。14、反常點：牛頓流體轉(zhuǎn)變?yōu)榉桥ｎD流體的溫度，稱為反常點。15、結(jié)蠟：是指在管道內(nèi)壁上逐漸沉積了某一厚度的石蠟、膠質(zhì)、凝油、砂和其它機械雜質(zhì)的混 合物。16、失流點：含蠟原油形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)屈服值的溫度。17、含蠟原油的熱處理：是將原油加熱到一定溫度，使原油中的石蠟、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)溶解，分散 在原由中，再以一定的溫降速率和方式冷卻，以改變析出的蠟晶形態(tài)和強度，改善原油的低溫流 動性。18、熱處理輸送：利用原油熱處理實現(xiàn)含蠟原油的常溫輸送或延長輸送距離。19、順序輸送：在一條管道內(nèi)，按照一定批量和次序，連續(xù)地輸送不同種類油品的輸送方法。20、壓力越

4、站：指油流不經(jīng)過輸油泵流程。21、熱力越站：指油流不經(jīng)過加熱爐的流程。22、水懸浮輸送：是將高凝點的原油注入溫度比凝點低得多的水中，在一定的混合條件下，凝成大小不同的凍油粒，形成油粒是分散項、水是連續(xù)項的懸浮液。23、液環(huán)輸送：是利用稀的高聚物粘彈性水溶液在管道中形成壁面水環(huán)，高粘原油在管中心部分流動，使原油與管壁隔開。24、縱向紊流擴散：紊流速度場內(nèi)局部流速不均勻，紊流脈動以及在濃度差推動下沿管長方向的分子擴散而造成混油的原因，統(tǒng)稱為縱向紊流擴散。25 .混油長度：混油段所占管道的長度。26 .起始接觸面：前后兩種（或 A、B）油品開始接觸且垂直于管軸的平面。27、動水壓力：油流沿管道流動過

5、程中各點的剩余壓力。28、相對混油量：混油量與管道容積之比。二、填空題1、由于在層流狀態(tài)時，兩種油品在管道內(nèi)交替所形成的混油量比紊流時大得多，因而順序輸送管道運行時，一般應(yīng)控制在紊流狀態(tài)下運行。2、采用順序輸送時，在層流流態(tài)下，管道截面上流速分布的不均勻時造成混油的主要原因。3、石油運輸包括水運、公路、鐵路、管道等幾種方式。4、輸油管道由輸油站 和線路 兩部分組成。5、原油管道勘察工作一般按踏堪一、初步勘察與詳細勘察三個階段進行。6、在縱斷面圖上，其橫坐標表示管道的實際長度.縱坐標為線路的海拔高程。8、雷諾數(shù)標志著油流中慣性力與粘滯力之比，雷諾數(shù)小時粘滯 阻力起主要作用；雷諾數(shù)大時， 慣性損失

6、起主要作用。9、管路特性曲線反映了當管長L,管內(nèi)徑D和粘度科一定，Q_與Hj的關(guān)系。10、若管路的管徑 D增加，特性曲線變得較為平緩，并且下移；管長、粘度增加，特性曲線變 山，并且上升。11、線路上有沒有翻越點，除了與地形起伏有關(guān)，還取決于水力坡降的大小，水力坡降愈小 ， 愈易出現(xiàn)翻越點。12、泵站總的特性曲線都是站內(nèi)各泵的特性曲線疊加起來的，方法是：并聯(lián)時，把相同揚程 下的流量相加;串聯(lián)時，把相同流量下的揚程相加。13、短期停輸后管內(nèi)油溫計算公式Tl=To +(Tr 中的K 二Da 二GCbK2Db D2D2 _D2D1 C ：- D2 j C 二4 Cy y 4 C g g14、加熱站加熱

7、原油所用設(shè)備有加熱爐和換熱器兩類。15、泵站-管道系統(tǒng)的工作點是指在壓力供需平衡條件下,管道流量與泵站進、出站壓力等參數(shù)之 間的關(guān)系。16、有多個泵站的長輸管道，中間站C停運后的工況變化具體情況是：在C以前各站的進出站壓力均上升,在 C以后各站的進出站壓力均下降，且距C站愈遠，變化幅度愈小。17、在長輸管道中C點漏油后，漏油前的泵站的進出站壓力都下降，漏點后面各站的進出站壓力也都下降,且距漏點愈近的站，壓力下降幅度愈大。18、熱油管道中，對溫降影響較大的兩個參數(shù)是總傳熱系數(shù)K和流量G, K值增大.溫降將加快,隨著流量減小，溫降將加快。19、某油品20c的粘度為25父10上m2/s,粘溫指數(shù)u=

8、0.04,則出站溫度Tr = 60 C ,進站溫度Tz =30C時，熱油管道中的平均粘度為11.23M10 6m2/s。20、順序輸送時，循環(huán)周期越長，產(chǎn)生的混油量越少，所需要的油罐容量越大。21、熱油管道中，在 m=0.25的紊流情況下，可能出現(xiàn)不穩(wěn)定區(qū)的條件是u (Tr-To) 20;在層流情況下，可能出現(xiàn)不穩(wěn)定區(qū)的條件是t (Tr-To)3。22、由于粘度對摩阻的影響，當 Lc/C L/N時，由最大粘度確定允許最小進站壓頭；由最小粘度 確定允許最大進站壓頭。四、計算題1、某埋地原油管道等溫輸送管線，任務(wù)車量2500X 104t/a,管內(nèi)徑D=0.703m;年平均地溫To=19 C(國9=

9、82.2 x 10-6m/s );油溫20c時的密度為 874Kg/m3;鋼管絕對粗糙度 e取0.1mm；全線長176Km求全線的沿程摩阻損失 hl。解：(1)、計算輸送溫度下的流量油品19c時的密度為：P19 = P20 -a(T0 -20)a =1.825 -0.001315 P20 = 1.825 -0.01315 M 874 = 0.6757 Kg/m3 CP19 =874.68 Kg/m3 C體積流量：Q19G 103P19 8400 3600=0.9452 m3/s(2)、計算雷諾數(shù)=4Q19= 20826二 D1 M10D110 0.703=3- = 70300e 0.1 10.

10、3000 Re 70300故流態(tài)為水力光滑區(qū)，即 m=0.25(3)、用列賓宗公式計算沿程摩阻-Q1/ -喘0 94521.75 (82 2 10 上)0.25兒二：19 L =0.0246( 工 )176000 = 1992mDi0.7035-m4.752、某325X 7的等溫輸油管線有兩座泵站，每座泵站有兩臺同型號的泵串聯(lián)工作，線路上 幾個測點所對應(yīng)的里程和高程如下所示。問該管線的輸量可達多少？當?shù)诙就＿\后，該管線的 輸量又可達到多少？已知：流態(tài)為水力光滑區(qū)，首站進站壓頭為20m ,各站單泵特性方程為H=280.2-2030q 1.75(q:m3/s;H:m),油品的計算粘度 u =2.

11、2 x 10-6mi/s ,站內(nèi)局部阻力和干線局部阻 力均不計。測點12里程(Km)032高程(mD0493455074862316061.,|.0.25全線能量平衡方程HS1 4HC - fQ1.75L ZS ICQ175HS1 4A-.ZfL 4B= 0.43Q =0.17mg第二站停運后Q175HS1 2A-.ZfL 2B= 0.25Q =0.12mH3、某管線Dg =325mm,站間距32Km，總傳熱系數(shù) K=1.8W/m 2.C,輸量G=98Kg/S,出站溫度65 C , 沿 線 地 溫T=3C , 所 輸 油 品物 性 為F20 =852Kg/m3,C =2.0KJ / Kg. C

12、rtr =5.3M106m2/s,N =0.036 (粘溫系數(shù))，按平均溫度計算法求熱油管路的站間摩阻。(按水力光滑區(qū)計算0 =0.0246, m = 0.25,a = 1.825 -0.001315 P201 Pt = P20 -(t -20)。解：（1）計算平均溫度1.833.140.325,32000 al一一一 3Tl =T0(Tr -T0)e=3 (65-3)e98 2.010= 49 C1212-TpjTr -Tl65 48.9 =54.3 Cj 3333(2)由平均溫度計算平均粘度-%由粘溫指數(shù)公式：匕R二中斗二用)得：pj-(Tr TPj)5 2 /Pj = TRe7.8 10

13、 m / s(3)求站間摩阻hl；54.3 = ：20(54.3 -20)口二1.825 -0.001315 ：20 =0.70426Kg /m3. CP54.3 =827.8Kg/m3G3Q54.3- =0.11838m3/s54.3一 Q；4； P；0.118381.75 (7.8 10 嚴hiLr =0.0246 0-54-75 32000 = 207m五、問答題1、輸油站的主要作業(yè)區(qū)由哪幾部分組成？簡述輸油站的主要功能（或操作）。主要作業(yè)區(qū)包括：輸油泵房；閥組間；清管器收發(fā)裝置；計量間；油罐區(qū)；加熱系統(tǒng)；站控室；油品預(yù)處理設(shè)施。輸油站的主要功能（或操作）包括：來油與計量；正輸；反輸；越

14、站輸送（包括全越站、壓力越站、熱力越站）；收發(fā)清管器；站內(nèi)循環(huán)或倒罐；停輸再啟動。2、簡述順序輸送管道有哪幾個特點？順序輸送時會產(chǎn)生混油；混油需要采用合理的工藝進行處理和銷售；批量和最優(yōu)循環(huán)次數(shù)；首末站批量油品的儲存；管道的水力特性不穩(wěn)定。3、簡述管道輸送的特點？管道輸送的優(yōu)點：運費低，能耗少；運輸量大、勞動生產(chǎn)率高；建設(shè)投資低，占地面積少；受外界影響小，安全性高。管道輸送的缺點：管道輸送量的經(jīng)濟范圍小、極限范圍?。黄疠斄扛?。4、熱油管道的泵站布置與等溫管道相比有何特點？加熱站間管道的水力坡降線是一條斜率不斷增大的曲線。可根據(jù)各段油溫對應(yīng)的摩阻值在縱斷面圖上按比例畫出，連成曲線。在加熱站處，由

15、于進、出站油溫突變，水力坡降線的斜率也會突變，而在加熱站之間，水力坡降線斜率連續(xù)變化。5、熱油管道在中等流量區(qū)時，為什么隨流量減小，摩阻反而增大？進入不穩(wěn)定區(qū)的條件是什么？在中等流量區(qū)，一方面隨著流速的增大而使摩阻增加，另一方面隨著流量的增加，終點油溫Tz顯著上升，對于科或B值較大的含蠟原油和重油，當油溫較低時，粘度隨溫度的變化是較劇烈的。因此T的上升會使油流的粘度顯著下降，而使摩阻減小。加之層流時粘度對摩阻的影響較大，故可能出現(xiàn)隨流量減小，摩阻反而增大的現(xiàn)象。進入不穩(wěn)定區(qū)的條件是：在m=0.25的紊流情況下,2（Tr -丁0）20；在層流f青況下,N（Tr-兀）3。6、簡述順序輸送時，影響混

16、油的因素有哪些？答：管內(nèi)流動狀態(tài)、管徑、混油界面所經(jīng)過的管道長度（或時間）；此外還有輸送次序、首站初始混油量、中間泵站、停輸?shù)葘煊土烤杏绊憽?、兩種油品在管內(nèi)交替時，產(chǎn)生混油的主要原因是什么？答：一是管道橫截面沿徑向流速分布不均勻使后行油品呈楔形進入前行的油品中；二是管內(nèi)流體沿管道徑向、軸向造成的紊流擴散作用；三是兩種油品的密度差而引起的混油。8、影響混油量多少的因素有哪些 ？答：影響混油量的因素有管內(nèi)流動狀態(tài)、管徑、混油界面所經(jīng)過的管道長度、輸送次序、首站初始混油量、中間泵站、停輸對混油量的影響。9、簡述怎樣用圖解法判斷翻越點？在接近末端的縱斷面的上方，按其縱橫坐標的比例作一水力坡降線，

17、將此線向下平移，直到與縱斷面線相切為止。如水力坡降線在與終點相交之前，不與管道縱斷面線上的任一點相切，即不存在翻越點，如水力坡降線在與終點相交之前，與管道縱斷面線相切，第一個切點就是翻越點。10、為什么外伴隨加熱可以避免石蠟沉積？答：（1）分子擴散方向從管壁向中心擴散；（2）剪切彌散被熱運動削弱六、判斷題1、一般情況下，紊流時，擴散混油是主要的；層流時，流速分布不均而形成楔形油頭造成的混油是主要的。因此，對于長距離順序輸送管道，一般都在紊流區(qū)工作，主要是擴散混油。（，）2、有一條順序管道，設(shè)計輸送 n種油品，在一個循環(huán)內(nèi)，形成混油段的數(shù)量m為：m=n-1。（x）3、對于大直徑的熱含蠟油管道，加

18、熱站間常見流態(tài)變化順序為：從加熱站出口處的牛頓紊流一牛頓層流一非牛頓紊流一非牛頓層流。（X ）4、熱油管道中，在 m=0.25的紊流情況下，可能出現(xiàn)不穩(wěn)定區(qū)的條件是以（Tr-T3;在層流情況下，可能出現(xiàn)不穩(wěn)定區(qū)的條件是科（Tr-To）20。（X）5、泵的揚程和泵的排出壓力均等于泵的出口壓力。（X）6、如果一定輸量的液體從某高點自流到終點還有能量富裕，且在所有的高點中該點的富裕量最大，則該高點就是翻越點。（，）7、熱油管道的運行方式是導(dǎo)致是否出現(xiàn)不穩(wěn)定工作區(qū)的首要條件，當流態(tài)為層流時，維持進站溫度Tz一定運行時，易出現(xiàn)不穩(wěn)定工作區(qū)。（X）8、我們知道只要鋪設(shè)副管總有減阻效果，并且隨雷諾數(shù)的升高，鋪副管和變徑管的減阻效果增強。（X）9、管道某點堵塞后由于流量減小，因此堵點前后的壓力均