青潍原油管道停输再启动数值模拟研究

发布时间：2019-08-08 07:13

【摘要】：输油管道被迫停输一方面是由于管道计划检修、操作失误、事故原因或第三方破坏。另一方面,随着不可再生能源的不断减少,原油供应也会出现短缺或匮乏,原油供应不能满足输油管线的输送量,使得热力消耗浪费,运行不稳定性增大,被迫间歇输送。管道停输过程中热力、水力状况及管道周围环境发生变化,对停输后再启动能否顺利进行产生影响,因此有必要对原油管道停输再启动过程进行热力、水力研究。为了实现埋地原油管道既安全又经济地运行,在原油管道稳态运行的基础上对非稳态周围温度场、停输温度变化、再启温度及压力等相关参数进行模拟分析,提出最优停输、启动方案。本文主要对以下几个方面进行了分析研究:①利用ANSYS软件和有限元法对不同管道运行状况下的管线周围土壤温度场进行了数值模拟。②考虑摩擦生热、凝固潜热、原油物性参数等因素的影响,并对输油管道进行了管段范围划分,建立输油管道稳态工况下的热力、水力模型,该模型能精确地求解埋地原油管道任意截面处的温降和压降。③建立了土壤自然温度场的数学模型及非稳态下热油管道土壤温度场的物理数学模型,并根据不同的节点类型的特点,分别采用数学方法和元体平衡法推导出各个节点的有限差分方程。④以青潍管线为例,利用软件SPS(全称stoner pipeline simulator)对停输温降过程、再启所需压力及压力峰值、最大安全停输时间进行了数值模拟计算。⑤在确定好安全输送温度的基础上,对青潍管线各站进行密闭输送工艺优化研究。结果显示不管从节能降耗还是经济效益上密闭输油方式很有优势,因此有必要对该管线进行密闭输送的工艺改造。
【图文】：

cT关系曲线示意图

图 2-3 原油进站温度曲线Figure 2-3 Temperature curve of crude oil into the station用新型温降模型计算所得到的结果与原油输送管道运行的实际工况更为站温度较高，可适当降低黄岛首站油流的出站温度，以节约成本，提高经证黄岛首站出站油流温度不变，，在停输维修期间能够得到更长的安全停输
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE832

【参考文献】

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本文编号：2524217