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输油管道设计与管理54.ppt 立即下载
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第四节热油管道的停输再启动不论是计划停输还是事故停输,都有一个安全停输时间的确定问题。对于计划停输,制定停输计划时要考虑最长允许停输时间多长;对于事故停输,制定抢修计划时也要考虑允许的停输时间。管道停输后的温降过程同样属于不稳定的传热过程。温降规律受多种因素的影响。目前还没有成熟的计算方法。目前采用的计算方法主要有两类。一类是根据简化后导出的近似公式计算;另一类就是利用数值方法上机求解。管线的再启动压力除了与管内存油的温度有关外,还受油品性质、管线强度等因素的影响,更没有成熟的计算方法。目前常用的计算方法偏于保守,还有待于深入研究。一、架空及水中管道停输后的温降计算在dτ时间内的热平衡方程为式中:水下重油保温管道的停输温降曲线㈡热含蜡原油管道的停输温降计算根据温降曲线,其降温过程可分为三个阶段:该阶段的温降属于有相变和移动边界的传热问题,目前还没有成熟的方法,可根据实测的原油C-T关系用数值方法求解。目前计算第二、三阶段温降较常用的方法是数值方法。利用数值方法求解的关键是建立数学模型。数学模型包括传热微分方程和初始条件与边界条件两部分。根据传热微分方程的不同,数学模型分为三类。②不考虑液态油的自然对流,将整个温降过程(包括第一阶段)认为是纯导热过程。传热微分方程即为一维不稳定导热方程。这种数学模型的求解简单。但与实际过程相差很大,结果与实际温降数据相差很大。计算得到的中心油温与实测中心油温的误差可达60%。上述数学模型的求解一般可用有限差分法、有限单元法或有限容积法,编制出计算机程序上机求解。由于架空或水中管线的冷却速度最快,因此长输管线的穿跨越段往往是限制停输的关键性段落,在设计中应注意加强这些段落的保温,并需考虑在两端设阀井,以备必须时用高压泵单独顶挤出该段凝油。二、埋地管道停输温降计算㈠第一阶段温降计算㈡第二阶段温降计算式中q为第二阶段开始时的热流量,不随时间而变化忽略前一项,并将后一项展开为级数2、数值方法三、停输后再启动压力的计算由于管线停输后再启动压力的影响因素非常复杂,目前尚无成熟的计算方法。关于各种情况下再启动过程的特点,请大家阅读教材上的相关内容。
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