原油顺序输送管道安全停输时间研究

针对原油差温顺序输送工艺,建立了原油顺序输送管道安全停输时间计算模型,利用有限差分法对停输模型和再启动模型进行离散化,采用迭代法计算最小安全停输时间。以原油管道顺序输送大庆油和俄罗斯油为例,分别探讨混油界面位置、油品输量、油品输送温度和油品输送顺序对安全停输时间的影响。研究结果表明,大庆油顶俄油的停输时间长于俄油顶大庆油的停输时间;混油界面离出站点越远,停输时间越短;油品输送温度越高,停输时间越长;油品输量越大,停输时间越长。

输油管道顺序输送的热力模拟研究

同一管道输送流变特性差异很大的多种原油,不同凝固点不同出站温度的原油顺序输送,必然导致土壤温度场的波动,这是一个不稳态传热问题,因此建立了顺序输送不稳态温度场及土壤温度场模型进行分析。利用有限差分法,使用混合网格,即在差分网格的划分中使用了混合网格法,在土壤内部的大部分区域使用矩形网格划分,在管壁附近使用极网格;把模型的热传导偏微分方程转化为线性方程组,用迭代法求解。以湛江至茂名输油管道为例,对其顺序输送不同国家原油的热力状况进行了模拟计算。通过对混输中各阶段油头温度和土壤温度场的分析可知,该模型可确定顺序输送次序和油品出站温度等参数,为制定管输方案提供理论依据。

西部原油管道冷热交替输送技术研究

在对管道冷热油交替输送技术一般性规律研究的基础上,提出了鄯兰管道冷热油交替顺序输送方案并付诸实施,2008年底在长达749 km的鄯善—玉门管段上成功进行了4种原油共40批次的冷热交替顺序输送现场工业性试验,同时在2009年底在鄯善—兰州管段近1 700 km的长距离管道上实现3种物性波动较大原油的冷热交替顺序输送。文章介绍了冷热交替顺序输送的物理数学模型,应用编制的计算软件进行计算,并将各站的最低油温计算值与实验值进行对比,验证了水力热力计算软件的准确、可靠性。冷热交替输送运行的实践和经验可为其他原油长输管道提供借鉴。

考虑长输管线输油过程的原油调度模型

针对原油在长输管线输送过程中伴有原油延迟离开管线的情况,提出一种新的基于连续时间的原油调度数学规划模型;并以中国A企业原油储运问题为例,利用该模型可通过监控原油在长输管线中的移动状态,推测其离开管线的时间,通过数学方式描述管线“平推流式”输送过程。模型方案测试结果表明:所建模型的规模较小,具有较强的计算求解性能;采用该模型可在3 min内优化出为期240 h的优化原油调度方案,最大程度地稳定原油蒸馏装置生产和避免油轮滞期。

原油差温顺序输送最大安全停输时间

原油差温顺序输送管道最大安全停输时间的确定是目前原油顺序输送技术领域重要而又尚无公认可行方法的技术难点。为此,基于数值模拟结果,从"再启动难易程度"的角度对停输安全性进行分析。通过一系列理论分析,导出了既能满足生产需求又简便易行的原油差温顺序输送管道最大安全停输时间的确定方法:对于不存在停输危险性的停输时机,理论上最大安全停输时间为无穷大;对于存在停输危险性的停输时机,通过数值模拟分析,先找到刚好使无量纲排空时间趋于无穷大的停输时间,再进一步在该停输时间附近找到满足判定条件"只要再启动过程出现进站流量随时间减小的现象都不安全"的停输时间,即最大安全停输时间。该方法同时适用于普通含蜡原油管道。