太阳能加热输送原油系统应用研究

凝点高、粘度大的原油在输送过程中必须进行加热与保温 ,以保持原油的良好流动性 ,用太阳能替代部分常规能源来加热输送原油可以减少大量的能源消耗。根据原油加热输送过程的工艺条件及特点 ,设计了一套太阳能加热原油输送系统 ,介绍了该系统的设计原理和性能指标 ,应用表明 ,该系统可以使原油温度提高 2 5～ 30℃ ,年均节省天然气 9× 10 4 m3。

浮式储存再气化装置上部模块布置探析

浮式储存再气化装置集液化天然气接收、存储、转运、再气化外输等多种功能于一体,兼具天然气运输船功能。以比利时某公司FSRU总承包项目为例,从满足生产安全、工艺要求、经济效益等角度出发,综合考虑各模块间的相互关系,研究了甲板以上功能模块的划分和总体布局的关键,总结了设计要点和难点,供设计类似项目参考。

地热能自平衡加热采油过程数值模拟

根据华北油田楚32井的实验测试数据,采用热平衡方程、有限差分法和数值模拟方法研究了采油过程中地热能自平衡加热效果,计算了不同产液量和不同泵挂深度时井口出液温度的变化.计算结果表明,用空心抽油杆密封连接而制成的超长重力热管,依靠地热能自平衡加热井筒内流体效果明显,井口出液温度随油井产液量和泵挂深度的增加而升高,且基本上呈线性变化.地热能自平衡加热原油的方式适合于产液量大的深井.

温度对高凝成品油管壁结蜡规律影响的研究

成品油管道常温顺序输送中的析蜡问题是影响管道安全运行和管理的重要因素之一。通过试验,探讨了高凝成品油输送温度和管壁温差对管壁结蜡层厚度的影响,得出了输油温度和温差与结蜡层厚度的函数关系,对于预测结蜡规律有一定的参考作用。

埋地热油管道启输热力数值模拟

在综合考虑预热介质、管道、管道覆盖层以及半无穷大土壤的情况下,提出了埋地热油管道启输传热的数学模型,并在该模型中,将土壤物性参数视为随温度变化的函数,应用保角变换将半无穷大土壤区域变换成有限矩形区域。由Keller盒式积分法构造出了问题的差分格式,采用广义阻尼牛顿一拉夫逊法求解非线性差分方程组,得到了问题的数值解,并由算例验证了所述方法的正确性。

埋地含蜡原油管道停输温降规律

全面分析了埋地含蜡原油管道停输后管内原油的温降规律 ,对埋地含蜡原油管道与输水管道、稠油管道以及架空管道的停输温降规律进行了比较。在分析影响埋地含蜡原油管道停输温降的各种因素时 ,指出停输初始阶段的自然对流传热和伴随有蜡晶潜热释放的移动界面传热问题是埋地含蜡原油管道停输温降研究的两个关键。

热油管道停输数值模拟

合理进行热油管道停输后的温度计算,模拟原油的凝固过程,有利于热油管道安全停输时间和再启动方案的确定。针对加热原油管道停输后油品物性、管道及周围介质的相互关系及其不稳定传热问题,提出了热力计算的数学模型。该模型综合考虑了有关物性参数随温度的变化,以及在冷却过程中油品的凝固问题。采用保角变换和盒式积分法对数学模型进行处理,构造出问题的差分方程。运用所提出的方法,对加热原油管道停输温度变化和冷凝过程进行了计算,与实测数据和文献中的计算方法相比,计算结果更符合实际情况。

含蜡原油触变性与温度关系的研究

对加剂改性中原原油在其凝点附近不同温度处的触变特性进行了试验研究。利用Houska模型描述含蜡原油的触变性 ,计算结果与试验数据吻合良好。研究表明 ,Houska触变模型中的剩余屈服应力、触变屈服应力、稠度系数、稠度可触变部分系数、流变特性指数与温度成指数函数关系 ,而结构建立常数和结构裂降常数与温度无关。Houska触变模型中的参数与温度的关系可以为实际热油管道停输后再启动过程的水力分析提供依据。

热油管道低输量的安全运行

围绕热油管道低输量的临界安全输量问题 ,分析了低输量运行不稳定的原因 ,总结出降低临界安全输量和防止运行不稳定的方式及具体措施 ,提出判断临界安全输量的方法与低输量运行时应注意的事项 。

海底热油管道悬空段停输温降过程的数值模拟

海底热油管道的悬空段由于没有周围泥沙的保温蓄热作用,停输之后管内温降比埋入海底泥沙中的管段快得多,故而其温降成为停输过程的关键。针对海底管线悬空段的热力特性,考虑原油凝固潜热对停输温降的影响,利用CFD软件,对其停输温降过程进行数值模拟。分析温降变化规律、不同海水温度对温降的影响,从而确定最佳停输时间,为海底热油管道制定再启动方案提供理论依据。

热油管道停输过程中土壤温度变化规律研究

由于热油管道的计划检修和事故抢修都在管线停输情况下进行 ,停输后 ,管内存油油温不断下降 ,存油黏度随油温下降而增大 ,存油黏度上升到一定值后 ,会给管道再启动带来极大的困难 ,甚至会造成凝管事故 .为此 ,为了确保安全经济地输油 ,研究了管路停输后的管内油品及周围土壤温度场的变化规律 ,确定允许停输时间 .根据热油管道停输后油品和管道周围土壤的热力变化工况 ,提出了土壤温度场传热定解问题 ,并通过运用数学分析法 (保角变换、拉普拉斯变换 )对其进行数学求解 ,得出土壤温度场的解析式 .该解析式的计算值比由源汇法及当量环法所得到的解析式的计算值更接近于实际测量值 .编制了相应的软件 。

低温集输管道沉积速率及热洗周期的确定与分析

基于室内环道模拟试验装置,开展了高含水原油低温混输试验。利用差压方法研究了不同流型时的管壁沉积物沉积速率,并借助于室内试验与油田矿场生产实际相结合的方法,以流动介质的极限流通管径为基准,建立了相应集输管路热洗周期的确定方法。应用实例表明,该方法对于高含水期低温集输管路具有较好的适用性,有益于指导新形势下油田地面工程生产能耗的有效控制。

架空热力管线管托散热修正系数研究

炼化公司内存在大量架空热力管线。为安装固定管线,承受管线自重载荷,架空热力管线安装了大量管托。管托与热力管线直接接触,一方面起承重作用,另一方面向外损失热量。然而目前所进行的管线保温效果测试与评价多数未考虑管托的影响。本文提出了架空管线管托散热修正系数的概念,用管托散热修正系数给出了管线保温效果以及管托散热量测试计算方法,并以中海油惠州炼油分公司热力管线为例测试计算了管线管托散热对管线散热的修正系数。

蓄热式原油加热炉的开发研究

介绍了一种新型蓄热式原油加热炉的工作原理及结构特点·该加热炉采用填充球蓄热室进行余热回收 ,保证炉子排烟温度在 2 0 0℃以下 ,从而使炉子的运行效率在 80 %以上·应用结果表明 ,该炉可比原有水套加热炉热效率提高 2 1 41% ,节能率达到 35 7% ·

东北管网热媒炉运行工况测试与分析

通过对东北管网在役热媒炉的全面调查与测试,提出了热媒炉在热效率、负荷率、空气过剩系数和排烟温度等方面存在的问题,并对这些问题进行了分析。根据分析结果,在提高热媒炉自控技术含量、合理分配负荷、热媒炉尾部防腐等方面提出了相应建议,并在加强热媒炉技术管理方面提出了设想。

非牛顿原油层流埋地热油管道沿线温度的确定

原油在管道流动过程中,摩擦力做的功转化为摩擦热,引起原油温度升高.根据流体热力学原理,建立了摩擦热影响下的非牛顿原油层流热力学模型,给出了埋地热油管道沿线温度的数值计算方法,确定了原油管道沿线温度.结果表明:当原油处于非牛顿层流状态时,摩擦热的影响不可忽略.

含蜡原油热输管道管壁结蜡厚度的计算

根据石蜡沉积机理,考虑到在含蜡原油热输管道的实际运行中油温高、热流强度大、油流粘度比较小、剪切弥散的作用非常小,因此石蜡在管壁处的沉积主要是由于分子扩散形成的。应用Fick扩散方程来计算石蜡沉积扩散速率,并根据含蜡原油比热容随温度变化的一般规律,采用热力学与动力学相结合的方法推导出了计算含蜡原油热输管道管壁结蜡厚度的计算公式,并用对分法对公式进行求解,得到了管壁结蜡厚度与运行时间以及输送距离之间的关系,并画出了其关系曲线。采用该计算方法能够计算出任意时刻管道沿线任一点处的管壁结蜡厚度,模拟了沿管线长度管壁结蜡厚度的分布规律。此方法为确定管道的经济清蜡方案及保证管道安全运行提供了一定的理论依据。

埋地热含蜡原油管道的非稳态传热问题

我国生产的原油大多为含蜡原油 ,加热输送是含蜡原油的主要输送方式。埋地热含蜡原油管道的运行中涉及若干复杂的非稳态传热问题。从管内原油传热 (内部传热 )和管道与外部环境的传热 (外部传热 )两方面 ,分析和总结了含蜡原油管道非稳态传热问题的研究现状 ,介绍了管道在土壤中传热的影响因素 ,比较了其各种解析和数值解法 ,阐述了管道停输状态下管内含蜡原油相变传热的规律及研究方法 ,讨论了非稳定流动状态下管内油流的水力—热力耦合问题及求解方法 ,指出了埋地热含蜡原油管道的非稳态传热方面需进一步研究的问题。

埋地热油管道准周期运行温度研究

热油管道运行时,沿线油温受运行历史的影响。由于大气周期温度变化和管内油温的作用,管外土壤环境温度场呈准周期变化。通过对热油管道周期运行温度的计算,讨论了热油管道输油历史对周期运行温度的影响。认为热油管道出站油温变化持续时间越长,管道恢复正常运行需要的时间也越长。当管道发生事故需要确定允许停输时间时,应考虑停输前15天内管道输油参数变化的影响。

油库输油管道原油温降规律测试

分析原油储运油库输油管道原油温度巡回监测系统的温度测试数据,得到油库输油管道原油降温规律:不同输油管道的温降速率与平均温差的关系不同,同一输油管道不同位置(轴向)处的温降速率与平均温差的关系也不同;随着平均温差的增大,位于中心右侧的输油管道的温降速率增大,位于中心左侧的输油管道的温降速率则减小;温降速率与平均温差并不呈线性关系.