埋地输油管道保温失效对地表温度场的影响

根据埋地输油管道的实际运行情况,建立了管道保温失效后的大地温度场的三维物理模型。由数值计算模拟的结果发现:失效前后的地表面温度场发生了明显的变化,保温层失效处的等温线由失效前的平行直线变为曲线。而且管道保温失效处的地表温度明显高于管道保温完好处的地表温度,温差范围在红外成像的检测精度内,可更好地为红外成像检测管道保温层失效提供有利的理论依据。     

基于PHOENICS软件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了求解。模拟结果与工程现象吻合较好。证明了利用PHOENICS软件完全能够对温度场变化规律进行研究。提供了研究捷径。     

保温层失效对裸露输油管道安全停输时间的影响

本文就保温层失效对裸露输油管道安全停输时间的影响进行一定的分析与研究。     

输油埋地管线传热实验研究

为了研究新疆地区长输管道内输送介质温度变化规律，设计研制出一套室内可以模拟环境的试验装置。根据长输管道实际运行情况，设计出不同的环境及运行工况，并进行了试验测试。根据测试数据，可绘制热油管线周围砂体温度场分布图。通过分析停输情况下油管内多相混输介质非稳态变化规律，拟合出油温温降的经验公式，此公式可用于确定新疆地区输油管道的最低允许输油温度和最大允许停输时间。     

裸露管线停输温降规律数值模拟

热油管道在运行过程中难免遇到停输,裸露管线因为没有土壤的保温作用,往往成为停输的关键。针对裸露管线的热力特性,利用CFD软件进行了停输模拟,为了更真实地模拟停输过程,先进行了停输前管道内的温度场计算,在此基础上进行停输模拟。分别针对环境温度不变和变化进行了两次模拟。模拟结果显示,不考虑环境温度变化时,停输时间为8d,考虑环境温度变化时,管内温度场比不变时要高,停输时间要长。研究结果为实际管道间歇输送方案提供指导依据。     

冻土区埋地热油管道停输温降数值模拟

针对多年冻土区埋地热油管道运行环境特点,建立管道停输时非稳态传热模型,利用FLUENT软件数值模拟了不同季节管道停输过程中大地温度场及管内油温随时间的变化规律,结合"焓-多孔度"技术,考虑了凝固潜热和自然对流换热对温降的影响,对管内原油凝固演化过程进行仿真。确定了合理停输时间,为管道安全启动提供理论指导。     

不同季节海底输油管道运行分析

由于海水温度年周期变化,为了降低输油成本并评价不同季节管道最大允许停输时间,需要对管输原油的沿程温降曲线和管道停输时间进行数值模拟研究。本文建立了海底输油管道热力数学模型,并编制软件进行了求解,计算了管道在不同季节管输原油的沿程温降曲线和最大允许停输时间。通过计算结果分析可知,不同季节对停输降温过程有很大的影响,随着海水温度的降低,原油降温加快,因此建议管道维修在夏天进行。     

基于PHOENICS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，使用PHOENICS软件对数学模型进行了求解。模拟结果与工程现象吻合较好，证明了利用PHOENICS软件完全能够对埋地输油管道土壤温度场变化规律进行研究，提供了研究捷径。     

埋地输油管道非稳态热力计算数值求解方法

埋地输油管道在运行中不可避免地会遇到停输问题,这时油管内原油的粘度随油温下降而升高,当油温降到一定值后,会给管道的再启动带来极大的困难,甚至造成凝管事故,所以急需研究这一非稳态热力过程。针对新疆埋地输油管道停输问题,分析非稳态热力过程,建立了埋地管道停输时的传热计算模型,给出了埋地管道传热微分方程,并采用有限差分数值法求解上述传热微分方程。经过实测比较知：该数学模型基本正确,数值求解结果与实测值符合较好,精确性较高,可直接应用于工程计算中。     

埋地含蜡原油管道停输后管内原油温度场变化规律研究

为准确把握埋地含蜡原油管道停输过程中管内原油温度场的分布和温降规律,建立了合理的管道-土壤-大气环境耦合的物理模型。综合考虑管内原油在停输过程中物理性质随温度的变化,以及析蜡过程中释放的析蜡潜热的影响,数值模拟埋地含蜡原油管道停输后管内原油温度场的分布以及温度变化过程,分析影响原油温降和温度场分布的因素。结果表明,管内原油初始油温越高,到达凝点时间越长,允许停输时间就越长;外界空气环境温度越高,管内原油与其温度差越小,管道散失的热量就越少,温降越缓慢;土壤的导热系数越大,热量在土壤中的传递速度越快,温降越快,保温效果越差。     

热油管道安全经济输油温度研究

从热油管道安全经济输油的角度,讨论了确定热油管道安全经济输油温度的原则及其影响因素.分析指出,热油管道的允许停输时间,取决于管道环境、管道工作状态和输油企业的抢修能力;热油管道安全经济输油温度是满足管道允许停输时间要求的最低进站油温;热油管道安全经济输油温度取决于管道允许停输时间、管径、季节、所输原油的低温流变性、站间环境条件、管道保温条件等因素.同一地区输送同一种原油,管径大的管道与管径小的管道比,允许最低进站油温应偏低;同一条管道,夏季的允许最低进站油温应比冬季的油温低.确定热油管道允许最低进站油温不宜仅用凝点作为选择依据.     

停输状态下相变材料夹层管道保温性能分析

在低温高压的深海环境下,油气管道内油液温度的降低极易引起管道内蜡结晶及生成水合物,造成管道堵塞,故流动保障是确保深海油气管道安全运行的重要前提。鉴于此,以相变材料夹层管道为研究对象,提出了几种相变材料夹层管道结构设计方案,通过理论分析与数值仿真相结合的方法,研究了停输状态下深水相变材料夹层管道的传热特性,分析了相变材料与聚丙烯保温性能的差异,对比了保温层中相变材料不同占比和不同布局等对保温性能的影响,优化了保温材料的配置和布局方案。分析结果表明:石蜡相变材料夹层管道的有效保温时间可达非相变材料保温管的1.4倍;夹层管中相变材料占比越大,保温效果越好;相变材料位置越靠近管道内部,保温效果越好。研究结果为相变材料夹层管道的实际应用奠定了技术基础。     

海底输油管道聚氨酯弹性体保温材料抗蠕变性能试验研究

聚氨酯弹性体用作海底湿式保温输油管道保温层,其力学性能、蠕变性能是重要参数。文章对聚氨酯弹性体保温管道保温层在海底的受力情况进行分析,计算了保温层在海底的压缩形变,设计了聚氨酯弹性体保温管道保温材料的蠕变试验装置,并通过具体实例给出了试验方法与试验结果。     

一种少见的阴极保护系统失效情况分析

北京某热电厂输油管道为硬质聚氨酯泡沫塑料保温层外加高密度聚乙烯夹克层的保温管道。为了摸清该管道现行阴极保护系统的运行状况,通过测量牺牲阳极的开路电位、输出电流和管道保护电位等参数,证实该管道阴极保护没有起到应有的作用。文章分析了该阴极保护系统失效的原因,提出了改进建议。其一,此类防腐结构的管道可以不采用阴极保护;其二,在设计和安装阴极保护系统时应对相邻管道的影响予以充分重视。     

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。     

海底单层保温管节点防水密封试验研究

海底单层保温配重管现场节点的防护与填充是保障海底管道安全运行的关键。文章对海管现场节点的两种补口结构(防水帽+热缩带(焊口)+聚氨酯保温半瓦+高强聚氨酯泡沫填充结构;防水帽+热缩带(焊口)+高强聚氨酯泡沫填充结构)进行了20、40 m水深条件下的防水密封性试验研究,同时开展了其在60 m水域内的适用性研究。结果表明,上述两种节点补口结构可在40 m水域内安全运行;热熔胶型防水帽可用于40～60 m水深;现有单层保温管的保温层抗压强度仅为0.2 MPa,不适用于60 m水深的海底管道。     

新型海底单层保温配重管节点补口技术应用研究

为满足海底单层保温配重管补口防水和保温要求,本文结合海洋油气管线现场铺设和服役工况,优化设计了“热收缩带+聚氨酯弹性体”的补口结构,并开展了工艺评定试验。试验结果显示,“热收缩带+聚氨酯弹性体”补口施工方便;聚氨酯弹性体导热系数为0.158 W/m·K;补口结构经过79℃,0.3 MPa,7 d静水压密封试验,无透水现象,显示了良好的保温和防水密封性能。该补口技术成功地在蓬莱19-3油田4区调整项目海底管线实现工程应用。     

西部原油管道停输再启动现场工业试验研究

在对西部原油管道输送的混合原油进行流变性研究和对停输再启动过程进行计算机数值模拟的基础上,开展了西部原油管道现场停输再启动的现场工业试验。原油管道在分别停输24、36、48h后,均可安全再启动,启动过程中各站均未出现进、出站压力和流量畀常情况,实测数据与计算结果基本一致,原油凝点变化不明显,满足原油管道运行规范要求。     

大口径钢制管道玻璃钢外护层泡沫保温结构补口技术

大口径管道玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）外护层泡沫保温技术,因其保温效果好、抗压强度高、抗腐蚀能力强等优点,近几年在胜利油田热电联供工程中得到了较好的应用,其现场补口技术一直是影响工程质量的关键环节之一,影响着管道的安全运行。在分析胜利油田热电联供集中供热二期工程玻璃钢补口技术的基础上,结合胜利油田热电联供集中供热三期工程,总结出一套新的玻璃钢补口技术。文章详细介绍了新的玻璃钢外护管补口结构、工艺流程、操作步骤和要点。该方法有效地提高了大口径玻璃钢外护直埋保温管的补口质量。