应用波纹补偿器的热力管道固定支架受力计算

波纹补偿器已在工业和民用的热力管道上被大量采用，为此，在热力管道上安装着诸多的固定支架、导向支架和滑动支架。

热油管道温度场模拟研究

在热油管道输送过程中,常遇到管道停输、环境温度降低等使得管道内油品冷却的工况,当油品温度低于临界值后,其物性将发生变化,从牛顿流体转变为非牛顿流体,流动性骤然下降,甚至引发油品在管道内凝结的凝管事故。凝管事故严重时会导致整条热油管道无法使用,不仅影响了输油系统的正常运行,还可能引发火灾、爆炸等安全事故,对环境和人员安全构成威胁。热油管道水热力数值模拟是查明原油管道运行规律、安全运行边界及进行可靠性评价的重要手段,而管道径向温度场的计算模型构建是数值模拟的关键。通过构建热油管道流动和停输状态下径向温度场的精细数值仿真模型,实现热油管道内部和外部径向温度场的统一求解。与国内某热油管道现场停输数据对比,该仿真模型的误差范围小于±0.5℃;经与商业软件FLUENT对比,验证了仿真模型的准确性。

人工智能和大数据分析技术在热连轧辊道电机故障分析中的应用

通过研究并应用人工智能和大数据分析技术,提高热连轧辊道电机故障分析的效率和准确性。通过对热连轧辊道电机运行情况进行分析和建模,探索一条准确有效的电机异常诊断建模路线,并引入大数据分析技术,利用大数据处理平台和相关算法,进一步提高诊断的精确性,使现场技术人员在电机运转过程能够及时发现潜在的故障问题,从而提高生产效率。

热油管道停输再启动模拟试验

为掌握热油管道停输再启动过程中温度和压力等参数的变化规律,在大庆试验基地进行了架空管道停输再启动模拟试验。试验结果表明,热油管道停输初期的温降速率比停输后期的温降速率快;管道停输再启动一定时间后出现压力的最大值,此后压力随着启动时间的延长逐渐降低,最后达到稳定状态;管道停输再启动后,出口温度先随启动时间的延长迅速增加,当管道运行一段时间后,管道末端的进站温度趋于稳定;管道停输再启动后,流量虽有一定的波动,但很快达到稳定状态。

热油管道停输后土壤温度场数值研究

阐述了加热输送原油管道在运行过程中不可避免地会产生停输问题,当温度降到一定值后,可能造成凝管事故,给管道再启动带来极大困难。为了避免凝管事故发生,对管道停输后的周围土壤温度场变化规律进行研究,进而确定允许停输时间。通过分析埋地热油管道的几何特性,建立了有限区域内停输时的热油管道土壤数学模型,并使用PHOENICS软件对该数学模型进行了求解。模拟结果与文献[7]实测数据吻合较好,误差在2%以内。证明了利用PHOENICS软件完全能够对停输时的温度场变化进行模拟。为研究热油管道间歇输送过程中确定停输时间以及解决再启动等问题奠定了基础。

复杂工况下热油管道泄漏识别与定位方法研究

针对复杂工况下热原油管道泄漏难以准确识别的难题,提出采用基于多元支持向量机的管道泄漏诊断方法,并建立了识别模型,可以在小样本情形下完成模型的训练工作,实现多种工况下对压力波动信号的分类识别,从而提高评判泄漏的有效性和准确性。针对热油管道负压波波速受油品及温度等因素影响较大所导致的定位误差,分析了管道沿程轴向温降以修正负压波波速,并采用牛顿-柯特斯积分方法对传统泄漏定位公式进行了改进。现场实验表明,基于多元支持向量机的检测方法能有效地识别管道运行异常状态,改进的漏点定位算法使得定位精度从原来的2.5%提高到1.0%。

热油管道低输量运行的安全分析及评价

针对热油管道低输量运行时安全性下降的问题,采用故障树方法分析了低输量管道易发生不稳定运行的原因,并依此建立了低输量热油管道的安全检查表评价系统。通过对低输量管道的安全评价,了解管道运行的安全程度,找出安全隐患并进行整改,以保证管道的长期安全运行。

热油管道停输过程中油品温降计算

文章根据热油管道停输后油品和管道周围土壤热力工况变化情况,提出了传热定解问题,并对其进行了一定的数学求解,得出了管道中各截面油品温度沿径向及随时间变化的解析解。该方法为更合理地确定管道在不同季节的安全传输时间提供了计算依据。

热油管道温度场的数值模拟

建立了埋地热油管道稳态时的物理模型和数学模型;应用CFD通用软件Fluent,模拟计算管道沿程温降,与理论公式进行了对比,结果证实与苏霍夫公式的理论解基本吻合,从而验证了Fluent在计算传热方面的可行性和准确性;而后通过Fluent软件模拟管道埋深、管道半径、管道流量、保温层以及非稳态对管道传热的影响,并通过后处理软件Tecplot对模拟结果做了数据处理,从而为工业生产中常见的此类问题的研究提供了理论依据和分析方法。

埋地热油管道停输径向温降规律研究

热油管道的计划检修和事故抢修是在管线停输情况下进行的。停输后 ,管内存油油温不断下降 ,存油粘度随油温下降而增大 ,当增大到一定值后 ,会给管道再启动带来极大的困难 ,甚至会造成凝管事故。热油管道不仅存在轴向温降 ,而且还存在径向温降。为了确保安全经济地输油 ,在得出停输后轴向温降规律的基础上 ,还必须研究管路停输后的径向温降情况 ,以便更准确地确定允许停输时间。根据热油管道停输后油品轴向温降公式和径向传热规律 ,提出了传热定解问题并对其进行数学求解 ,得出了管道中油品径向温度的解析解 ,并编制了相应的软件 。

水下热油管道停输温降过程的数值模拟

热油管道停输降温过程是输油管道中最常见的现象,掌握其降温规律对确定安全停输时间、再启动方案和停输检修安排都有着十分重要的意义。利用FLUENT软件对水下热油管道停输温降过程进行了模拟,分析了不同时刻管内油温及速度的变化,停输后10 h内管内存在自然对流作用,随后逐渐减弱至消失,之后管内油温逐渐下降,至80 h后全管凝结。通过模拟,得到了管内油品的温降过程,为实际工程设计提供一定的参考依据。

埋地输油管道非稳态传热数值研究

埋地输油管道非稳态热力研究能为热油管道间歇输送过程中确定停输时间以及再启动等问题提供基础。通过分析埋地热油管道的几何特性建立了有限区域内非稳态热油管道土壤数学模型和边界条件,并使用PHOENICS软件对该数学模型进行求解。模拟结果与工程现象吻合较好。

热油管道启输投产热力计算

对国内外热油管道启输投产技术现状进行了总结,在此基础上推导出描述热油管道启输投产预热过程的热力计算数学模型,并编制了计算软件,给出了计算实例并对算例进行了分析。实践证明,根据蓄热量相等原理来确定热油管道投油时间既科学又准确,可为热油管道安全、经济启输投产提供保障。

埋地热油管道正常运行温度场的确定

热油管道正常运行的温度场由管内油品和管外土壤中的温度分布共同构成,该温度场是研究热油管道停输再启动及间歇输送的重要初始条件,确定管道温度场的出发点是考虑其热历史,为此给出了确定热油管道正常运行温度场的数学模型,编制了模拟计算软件,并以中洛复线为例计算了全年不同时间的温度场。

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。

析蜡潜热对架空管道停输介质温度分布影响研究

研究热油管道的停输介质的径向温度场分布,对确定安全停输时间具有重要的指导作用。由于考虑析蜡潜热的影响能更准确的描述热油管道停输介质的温度分布,建立了架空热油管道停输径向传热物理模型和数学模型,并用FLUENT软件模拟了架空管道停输温降过程中径向温度场分布。该方法能够准确模拟原油凝固过程中固液相界面的位置,模拟结果更符合实际情况。

热油管道运行优化技术研究进展

阐述了热油管道运行优化技术的研究历史和主要进展,分析了管道在稳态运行工况下的优化模型和算法,总结了国内外在热油管道运行优化技术方面取得的研究成果和当前存在的主要问题,提出应针对非稳态运行工况在优化算法和软件开发等方面开展深入研究,以更好地解决热油管道在输油生产中的实际问题。

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 。

采用探针法测量热油管道周围土壤温度场

在热油管道预热投产和停输再启动过程中,为了保证管道安全生产,常常需要对管道周围土壤温度场进行监测。探针法具有不需要预埋测温元件、不破坏管道周围土壤的原有状态和土壤中已建立的温度场等优点,是一种方便、快捷的土壤温度场测试方法。在东黄复线、东临线和中洛线上进行的7次现场测温应用表明,该方法测试结果可靠,测温精度能够满足工程要求,不仅可用于埋地热油管道周围土壤温度场测试,也可用于输油站上管道埋深处自然地温的测量。

冻土区埋地热油管道土壤融化圈特征数值分析

根据相变瞬态温度场的控制微分方程,应用Galerkin法推导出计算温度场的二维有限元公式,对中国东北多年冻土区运行30年的加热输油管道土壤温度场(融化圈)进行了计算分析和比较。计算结果表明,对于15℃的油温,管顶之上的土壤在管道运行的第1年就达到热平衡状态,同时土壤融化速率在第1年达到最大,随后4年时间里迅速减小,第5年后融化速率变化趋于稳定;管道运行一定时间后,管道周围的融化圈在土壤中随冷暖季节的变化呈交替式的扩展;在管道运行30年后,管底下融深可达到10m以上,这将引起基础融沉、管道变形及多年冻土环境破坏等问题,需引起工程部门的高度重视。