1、 输油管道设计与管理 一、填空：1. 输油管道的工艺计算要妥善解决沿线管内流体的能量供应和能量消耗这对主要矛盾,以达到安全经济输送的目的。2. 泵机组常采用的两种连接方式有串联和并联。3. 输油管道设计时年输油时间按 350 天/8400 小时计算.4. 干线漏油后,漏点前面流量变大,漏点后面流量变小.漏点前面各站进站压力下降,出站压力 下降;漏点后面各站进站压力 下降,出站压力下降.5. 中间加热站的站间距的长短取决于加热站进出站温度和沿线散热情况两个因素.6. 加热输送的能量损失包括热能损失和压能损失.7. 常用的清管器有清管球,机械型清管器和泡沫塑料型清管器等多种类型.8. 热油管道的启
2、动 A 法冷管直接启动 ,热水预热启动和加稀释剂或降凝剂启动.9. 管道的水力坡降是指单位长度管道的摩阻损失; 对于等温管道,水利坡降线是一条斜直线;对于热油管道,水力坡降线是一条斜率不断增加的曲线.10. 改变管路调节常用的方法有节流调节和回流调节.11. 现在常采用的两种输油方式是旁接油罐输送和从泵到泵输送.12. 埋地管线的温度环境常取值等于埋深处土壤自然温度.13. 长距离输油管由输油站和线路两大部分组成.14. D 为计算直径 ,对于无保温管道,取管道外径;对于保温管道,可取管道外径和保温层外径的平均值(保温层内外径的平均值 ).15. 泵站的工作特性指的是泵站的扬程和流量的相互关系
3、.16. “从泵到泵“运行的等温输油管道,某中间站停运后输量减少;该中间站前面各站进站压力 升高,出站压力升高;该中间站后面进站压力 降低,出站压力降低.17. 通常所说的“ 结蜡“指在管道内壁上逐渐沉积了某一厚度的石蜡 凝油 胶质 砂和其他机械杂质的混合物.18. 对于热油管道的设计,要固定进站温度;当热油管道运行时,要控制出站温度.19. 翻越点后会出现不满流,一般采取的措施为换用小直径管路和在终点或中途沿线设减压站节流.20. 对于埋地热油管道,管道散热的传递过程是由三部分组成的即油流与管壁之间的传热 管壁与绝缘层保温层等的导热 管壁与土壤的传热.21. 热油管道流量与摩阻损失的关系有三
4、个不同的区域,其中不稳定区域是指 II.二、名词解释:1. 泵的工作特性:恒定转速下 ,泵的扬程与排量(H-Q)的变化关系称为泵的工作特性.另外,泵的工作特性还应包括功率与排量(N-Q)特性和效率与排量（n-Q）特性.2. 泵站的工作特性:泵站的工作特性系数指泵站的排量与扬程之间的相互关系.3. 管道工作特性:是指管径、管长一定的某管道 ,输送性质一定的某种油品时 ,管道压降 H 随流量 Q 变化的关系.4. 水力坡降:管道的水力坡降就是单位长度管道的摩阻损失.与管道的长度无关,只随流量、粘度、管径和流态的不同而不同.5. 泵站- 管道系统的工作点 :是指在压力供需平衡条件下,管道流量与泵站进
5、出站压力等参数之间的关系.6. 管道纵断面图：在直角坐标系上表示管道长度与沿线高程变化的图形称为管道纵截面图.7. 静水压力:指油流停止流动后,由于地形高差产生的静液柱压力;或者指管线停输后,管内液体形成的静液柱压强.8. 动水压力:油流沿管道流动过程中各点的剩余压力,在纵断面图上,是管道纵断面线与水力坡降线之间的垂直高度.9. 计算长度:对于等温输油管道,无翻越点时,指首站到终点之间的距离.有翻越点时,指首站到翻越点之间的距离.10. 总传热系数 k:指油流与周围介质温差为 1时,单位时间内通过管道单位传热表面所传递的热量.11. 输油站的工作流程 :是指油品在站内的流动过程,是由站内管道,
6、管件,阀门所组成的,并与其他输油设备,包括泵机组,加热炉和油罐相连接的输油管道系统.12. 顺序输送:在一条管道内, 按照一定顺序,连续地输送不同种类油品的输送方式.13. 起始接触面的定义及意义:在油管内两种油品刚接触的界面,垂直于管轴以平均流速流动,其意义是在起始接触面处两油品的浓度相同,即 KA=KB=0.514. 混油段:是指既含有 A 油又含有 B 油的段落,即在混油段内 A 种油品的浓度由 1 变化为0,B 种油品的浓度由 0 变化为 1.15. 混油量:混油段内含有的油品的容积称为混油量 .16. 混油长度:混油段所占的管段长度称为混油长度 .17. 混油段两段切割:将混油段切割
7、成两部分 ,收入两种纯净油品的罐内.18. 混油段三段切割 :将能够掺入前两种纯净油品罐内的混油切入两种纯净油品的罐内,其余混油进入混油罐.19. 扩散速度:单位时间内,某一种油品经单位截面积扩散至另一种油品种的数量 W=G/Fdt20. 结蜡:实际上是指管路内壁上沉积了某一层某一厚度的石蜡、胶质、凝油、砂和其它机械杂质的混合物.21. 翻越点:定义一:如果一定输量的液体通过线路上的某高点所需的压头大于将液体输送到终点所需的压头,且在所有高点中,该点所需压头最大,则称该交点为翻越点.定义二:如果一定输量的液体从某高点自流到终点还有能量富裕,且在所有高点中,该高点的富裕能量最大,则称该交点为翻越
8、点.22. 结蜡:是指在管道内壁逐渐沉积了某一厚度的石蜡,胶质,凝油,砂和其他机械杂质的混合物.23. 冷油头:将热油输入冷管时,最先进入管道的油流在输送过程中一直和冷管壁接触,散热量大,当管道较长时,油温很快将至接近自然地温,远低于凝固点.通常把这一段称为冷油头.冷油头散失的热量主要用于加热钢管及部分沥青层.冷油头中,有相当长的一段油流温度接近或低于凝固点.油头在管内凝结,使输送时的摩阻急剧升高,以至于会超出泵和管道强度的允许范围.因此只有当管道距离短,投油时地温高,并能保证大排量输送情况下,才能采用冷管直接启动.对于长输管道,当地温接近凝固点时,也可采用冷管直接启动。三、简答题:1. 工艺
9、流程设计原则 :满足输送工艺各生产环节的要求,便于事故处理和维修,采用先进工艺技术及设备,提高输油技术水平,在满足以上要求的前提下流程应尽量简单,尽可能少用阀门、管件,力求减少管道及其长度,充分发挥设备性能,节约投资减少经营费用.2. 管道运输特点:1.运输量大;2. 管道大部分埋设于地下,占地少,受地形地物的限制少,可以缩短运输距离;3.密闭安全,能够长期连续稳定运行 ;4.便于管理 ,易于实现远程集中控制;5.能耗少,运费低;6. 适于大量 ,单向 ,定点运输石油等流体货物 .3. N 台同型号泵 ,串联并联泵站特点 ,泵站特性方程 :串联 泵流量不变,扬程相加;A=ai,B=bi;并联泵
10、扬程不变,流量相加.4. 选择泵机组数的原则 :1.满足工艺要求;2.工作平稳可靠,能长时间连续运行;3.易于操作与维护;4.效率高,价格合理,能充分利用现有能源 ;5.满足防爆 ,防腐蚀或露天设置等使用及安装的特殊要求.5. 串联并联管路水力学特点: 串联泵的特性:通过每台泵的排量相同,均等于泵站排量,泵站的扬程等于各泵扬程之和.并联泵的特性:每台泵提供的扬程相同,均等于泵站扬程,泵站的排量等于各泵排量之和.6. 旁接油罐输油的优缺点 ,密闭输油优缺点:旁接油罐输油:优点:安全可靠,水击危害小,对自动化水平要求不高.缺点:流程和设备复杂 ,固定资产投资大,油气损耗严重,全线难以在最优工况下运
11、行,能量浪费大. 密闭输油:优点: 全线密闭,中间站不存在蒸发损耗,流程简单,固定资产投资小,可全部利用上站剩余压头,便于实现优化运行.缺点：要求自动化水平高,要有可靠的自动保护系统7. 热油管道和等温管道相比特点:热油输送不同于等温输送的特点在于输送过程中存在着两方面的能量损失(摩阻损失和散热损失 ),因此也必须从两方面给油流供应能量 ,由加热站供应热能,由泵站供应压力能.8. 影响管壁结蜡强度的因素:1. 油温及油壁温差;2.管内油品流速;3.原油组成;4.管壁材质和粗糙度;5.管道运行时间.9. 输油管道管壁结蜡机理: 布朗运动 ,剪切弥散,分子扩散,重力沉降10. 管壁结蜡对摩阻的影响
12、 :管壁结蜡对摩阻的影响表现为两个方面.一方面由于内壁结蜡,使流通面积减少,内径有原来的 D0 减少为 D0-2dl, 当石蜡不变时 ,摩阻升高.另一方面,由于结蜡层的保温作用,当温差不变运行时,沿程油温会升高,粘度减少,摩阻减少.当然结蜡层引起的摩阻升高还是主要的.11. 对于含蜡原油管道,防止结蜡和清蜡的措施有哪些?保持沿线油温均高于析蜡点缩小油壁温差保持管内流速在 1.5m/s 以上,避免在低输量下运行采用不吸附蜡的管材或内涂层化学防蜡清管器清蜡.12. 影响热油管道轴向温降的因素:周围介质的温度 T0;油流到周围介质的总传热系数;3.数量.13. 热输含蜡原油的特点 :随着管道中沿程油
13、温降低,在析蜡点以下,原油中石蜡逐渐析出并沉积在管壁上,使得流通截面减小摩阻增大管道输送能力降低,同时又增加了油流与管内壁的热阻使总传热系数下降.14. 热油管道停输后管内的传热过程:自然对流传热阶段,自然对流与热传导共同控制阶段,纯导热阶段.15. 热油管道散热的传递过程包括:1. 油流至管壁的放热,2.钢管壁,沥青绝缘层或保温层的热传递,3.管外壁至周围土壤的传热.16. 先泵后炉的正输流程:先泵后炉流程:罐-阀组- 泵-炉-阀组-下站(首站) 上站来油-阀组-炉-泵-阀组- 下站(中间站).若采用先炉后泵流程则为: 罐-给油泵 -阀组-炉-泵-阀组- 下站(首战)-上站来油-阀组- 炉-
14、 泵-阀组-下站(中间站) 用于管线的正常输油.17. 热油管道先炉后泵的缺点:1. 进泵油温低,泵效低 2.站内油温低,管内结蜡严重,站内阻力大 3.加热炉承受高压,投资大,危险性大.18. 埋地管道停输后温降分为两个阶段:管内油温较快地冷却至略高于管外壁土壤温度管内存油和管外土壤作为一个整体缓慢冷却.19. 顺序输送工艺特点:1.顺序输送时产生混油; 2.混油的处理与销售;3.批量与最优循环次数;4.首末站批量油品的储存;5.顺序输送的管道水力特性不稳定 .20. 沿程混油机理:1.对流扩散 ,2.分子扩散,3.紊流扩散.21. 热油管道摩阻的计算公式为 h R=hTRL 公式中的 hTR,L 表示意义:hTR 油温为R 时等温管道的摩阻;L 热油管道轴向降温的摩阻修正系数 .22. 出现不稳定区的条件 :粘度小时不出现不稳定区在紊流状态下不会出现不稳定区在层流状态下会出现不稳定区,在实际工程中经常遇到.23. 埋地管道停输后温降特点:埋地管道周围土壤的蓄热量很大,比管内存油的热容量大几十倍甚至上百倍,因此埋地管线温降主要取决于土壤的冷却24. 影响管壁结蜡强度的因素:油温原油与管壁的温差流速的影响原油组成的影响管壁材料的影响蜡沉积厚度与运行时间的关系25. 改变泵站工作特性的方法有哪些?切削叶轮改变泵的级数改变运行泵的机组数改变运行的泵站数改变泵的转速泵进口负压调节.
