第三章加热输送管道的工艺计算含蜡原油的特点是含蜡量高、凝固点高、低温下粘度高、高温下粘度低。如大庆原油，凝固点为28~32℃，50℃运动粘度约为20~25×10-6m2/s，胜利含蜡原油的凝固点为23~32℃，50℃运动粘度约为80~90×10-6m2/s。稠油的特点是凝固点低，通常低于0℃，但粘度很大，如孤岛原油凝固点为-2.3~4.9℃，50℃运动粘度约为2000×10-6m2/s。除此之外，还有粘度超过20000×10-6m2/s，甚至于高达1000000×10-6m2/s的超稠油。在管道输送中通常用凝固点或倾点作为衡量油品流动性的指标。倾点(Pourpoint)是指油品在规定的试验条件下，被冷却的试样能够流动的最低温度；凝点(Freezingpoint)：指油品在规定的试验条件下，被冷却的试样油面不再移动时的最高温度，都以℃表示。由于测量方法的不同，同一油品的凝点和倾点并不完全相等，一般倾点都高于凝点2～3℃，但也有例外。我国常用常用凝点，国际上一般用倾点。随着国际交往的日益密切，我国也开始采用倾点来衡量油品的低温流动性。原油的高含蜡、高凝固点和高粘度给储运工作带来以下几个方面的问题：对于易凝高粘原油，不能直接采用前面讲的等温输送方法，必须在输入管道前采用降凝降粘措施。加热输送是目前常用的方法，即将油品加热后输入管路，提高油品温度以降低其粘度，减少摩阻损失，借消耗热能来节约动能。这一章我们将来讨论热油输送管道的工艺计算问题。第一节热油管道的温降计算一、加热输送的特点在热油沿管道向前流动过程中，由于油温高于管道周围的环境温度，在径向温差的作用下，油流所携带的热能将不断地向管外散失，因而使油流在前进过程中不断地降温，引起轴向温降。轴向温降的存在，使油流的粘度在前进过程中不断升高，单位管长的摩阻逐渐增大，当油温降至凝点附近时，单位管长的摩阻将急剧升高。故在设计管道时，必须考虑：需将油流加热到多高的温度才能输入管道？当油温降到什么温度时需要建一个加热站？像等温管那样，热油管也设有泵站，沿线的加热站和泵站补充油流的热损失和压力损失。与等温管相比，热油管道的特点是：二、热油管道沿程温降计算设有一条热油管道，管道计算外径为D，周围介质温度为T0,总传热系数为K,输量为G，油品的比热为C，出站油温为TR，加热站间距为LR。对上式积分:温降曲线的特点：由图可知：考虑摩擦升温时的轴向温降计算令:在上式的推导中，水力坡降i取定值，实际上热油管的i沿线是变化的。计算中可近似取加热站间管道的平均水力坡降值。2．温度参数的确定含蜡原油的温度在凝点附近时，粘度(表观粘度)温度曲线很陡，而当温度高于凝点30-40℃时，粘度随温度的变化较小，而且含蜡原油管道常在紊流光滑区运行，摩阻与粘度的0.25次方成正比，高温时提高温度对摩阻的影响较小，而热损失却显著增大，故加热温度不宜过高。⑵加热站进站油温的选择3.轴向温降公式的应用⑵运行中计算沿程温降,特别是计算为保持要求的进站温度TZ所必须的加热站出站温度TR。⑷运行中反算总传热系数K值反算K值的目的:4、油流过泵的温升对于扬程为600m,ηp=70%的离心泵，原油经泵的温升约为1℃。如东临线各泵站的泵搅拌温升约为0.8~1℃。三、热力计算所需的主要物性参数Ⅰ区：Ⅱ区:2.导热系数3.粘度式中：四、热油管道的总传热系数K在稳定传热的条件下，其热平衡关系可表示为：λi—与上述各层相应的导热系数，W/m℃传热学上常用单位管长上的传热系数KL。KL与K的关系为：KL=KπD，W/m℃。从而得到：对于不保温的大口径管道，如忽略内外径的差值，则总传热系数K可近似按下式计算：1、油流至管内壁的放热系数α1的计算2、管壁的导热3、管外壁至大气的放热系数α2a式中4、管外壁至土壤的放热系数α2式中：在输油管道的各层热阻中，管内油流至管内壁的对流放热热阻占的比例很小，不到1%，钢管壁的热阻占的比例更小，这两项热阻通常可忽略不计。对于埋地不保温管道，防腐绝缘层的热阻约占10%左右，管外壁至土壤的放热热阻约占90%左右。保温管道的热阻主要取决于保温层的热阻。由于计算埋地管道的总传热系数时要用到土壤的导热系数，而土壤的导热系数受许多因素的影响，不同季节、不同地方的导热系数相差很大，故在实际应用中，一般不采用上述公式计算管道的总传热系数，而是根据已有管道反算得到的总传热系数选取。