青濰原油管道停輸再啟動(dòng)數(shù)值模擬研究.pdf

1、輸油管道被迫停輸一方面是由于管道計(jì)劃檢修、操作失誤、事故原因或第三方破壞。另一方面，隨著不可再生能源的不斷減少，原油供應(yīng)也會(huì)出現(xiàn)短缺或匱乏，原油供應(yīng)不能滿足輸油管線的輸送量，使得熱力消耗浪費(fèi)，運(yùn)行不穩(wěn)定性增大，被迫間歇輸送。管道停輸過程中熱力、水力狀況及管道周圍環(huán)境發(fā)生變化，對(duì)停輸后再啟動(dòng)能否順利進(jìn)行產(chǎn)生影響，因此有必要對(duì)原油管道停輸再啟動(dòng)過程進(jìn)行熱力、水力研究。
　　為了實(shí)現(xiàn)埋地原油管道既安全又經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，在原油管道穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的基

2、礎(chǔ)上對(duì)非穩(wěn)態(tài)周圍溫度場(chǎng)、停輸溫度變化、再啟溫度及壓力等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行模擬分析，提出最優(yōu)停輸、啟動(dòng)方案。本文主要對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行了分析研究:①利用ANSYS軟件和有限元法對(duì)不同管道運(yùn)行狀況下的管線周圍土壤溫度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。②考慮摩擦生熱、凝固潛熱、原油物性參數(shù)等因素的影響，并對(duì)輸油管道進(jìn)行了管段范圍劃分，建立輸油管道穩(wěn)態(tài)工況下的熱力、水力模型，該模型能精確地求解埋地原油管道任意截面處的溫降和壓降。③建立了土壤自然溫度場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型及非穩(wěn)

3、態(tài)下熱油管道土壤溫度場(chǎng)的物理數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)不同的節(jié)點(diǎn)類型的特點(diǎn)，分別采用數(shù)學(xué)方法和元體平衡法推導(dǎo)出各個(gè)節(jié)點(diǎn)的有限差分方程。④以青濰管線為例，利用軟件SPS（全稱stoner pipeline simulator）對(duì)停輸溫降過程、再啟所需壓力及壓力峰值、最大安全停輸時(shí)間進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算。⑤在確定好安全輸送溫度的基礎(chǔ)上，對(duì)青濰管線各站進(jìn)行密閉輸送工藝優(yōu)化研究。結(jié)果顯示不管從節(jié)能降耗還是經(jīng)濟(jì)效益上密閉輸油方式很有優(yōu)勢(shì)，因此有必要對(duì)該管線進(jìn)