1、輸油管道設計與管理綜合復習資料一.填空題1 .長距離輸油管道的設計階段一般分為可行性研究、初步設計、施工圖設計 。2 .在管道縱斷面圖上，橫坐標表示 管道的實長 、縱坐標表示 管道的海拔高程。3 .解決靜水壓力超壓的方法有增大壁厚、減壓站減壓。4 .翻越點后管道存在不滿流的危害有不滿流的存在將使管道出現兩相流動，當流速突然變化時會增大水擊壓力、 對于順序輸送的管道還會增大混油 。5 .解決翻越點后管道不滿流的措施有在翻越點后采用小管徑、在中途或終點設減壓站節流。6 .當管道某處發生堵塞時，全線輸量 減少.堵塞點前各站的講、出站壓力均增高、堵塞點后各站的進、出站壓力均下降7 .當管道某處發生泄漏

2、時，泄漏點前輸量 增大；泄漏占后輸量減小， 泄漏點前各站的進、出站壓力均下降,泄漏點后各站的進、出站壓力均下降。8 .影響等溫輸油管道水力坡降的主要因素是流量、 粘度、徑和流態 。9 .熱泵站上，根據輸油泵與加熱爐的相對位置可分為先爐后泵 流程和先泵后爐流程。10.影響熱油管道水力坡降的主要因素是管道內徑油品粘度、輸量 和 運行溫度、流態11 .熱油管路當u（tr-t0）3時，管路特性曲線出現不穩定區，該結論的 前提條件是 層流、 維持出站油溫不變運行、粘溫指數u為常數。12 .長輸管道停輸的原因分為計劃停輸、事故停輸。13 .熱油管道的總能耗費用包括熱能費用和動能費用。14 .一般來說，層流

3、時，流速分布不均造成的幾何混油是造成混油的主要原因；紊流時， 擴散混油是造成混油的主要原因。15 .混油段實現兩段切割的充要條件是 一kat3 kat2。16 .順序輸送中混油在管道終點的處理方法有（1）將混油直接調和到兩種油品中銷售；（2）降級銷售；（3）在末站建分儲裝置對混油進行分儲，然后 調和到兩種油品中銷售；（4）送回煉廠回煉。17翻越點可采用 圖解法,和 解析法兩種方法判別。18 .選擇輸油泵機組的原則是 滿足輸量要求、 充分利用管路的承 壓能力 、泵在高效區工作、泵的臺數符合規范要求。19 .串聯泵的優點是 不存在超裁問題、調節方便、流程簡單 、調 節方案多、效率高。20 .熱油管

4、道的啟動投產方法主要有冷管直接啟動、加稀釋劑或降凝劑啟動、預熱啟動 。21 .順序輸送一般用于輸送輸送性質相近的成品油 和 輸送送質不同的原油 。22 .影響管路終點純a油罐中允許混入的b油量的主要因素是兩種油 品的件質、7由品的質景指標、a油罐的容積。23 .改變離心泵站特性的主要方法有切削葉輪，改變轉速，拆級,改變運行的泵機組數，改變運行的泵站數（任選 3）。24 .長輸管道輸量調節的主要方法有改變泵機組轉速、改變運行的泵站數、改變運行的泵機組數、節流調節、切削液輪、多級泵拆級（任選3）。25 .熱油管不同于等溫管的特點就在于 沿程的能量損失包括熱能損 失和壓能損失兩部分、熱能損失和壓能損

5、失互相聯系，且熱能損失起主導作用 、沿程水力坡降不是常數。26 .影響熱油管道沿程摩阻損失的因素有管道直徑、輸量、油品粘度（溫度）、管道長度（任選2）。27 .減輕管內壁石蠟沉積的措施有 提高油溫、縮小油壁溫差、提高流 速、采用不易結蠟的管材、定期清管（任選 3）。28 .長距離輸油管道由 一線路和輸油站兩大部分組成。29 .在順序輸送管道終點，混油的主要切割方法有兩段切割、二段切割、五段切割。30 .順序輸送中的起始接觸面是兩種油品剛 一開始接觸時垂直干管線 的平面，它以平均流速向前移動。31 .解決動水壓力超壓的措施有增大管道壁厚、減壓站減壓一。32 .管道輸送中所遇到的流態一般為：熱輸含

6、蠟原油管道為水力光滑取、小直徑的輕質成品油管道為混合摩擦區、高粘原油和燃料油管道為層流 。33 .當長輸管道某中間站突然停運時，全線輸量 減小，停運站前各站 的進、出站壓力均 升高，停運站后各站的進、出站壓力均下降一。34 .熱油管道摩阻計算的方法有平均溫度計算法 、基于粘溫關系的方法、分段摩阻計算。35 .設計長距離輸油管道時，設計工作壓力取得越大，則泵站間距 越 大，泵站數就 越少。36 . “旁接油罐”輸油工藝的缺點是油氣損耗嚴重、流程和設備復雜，固定資產投資大、 全線難以在最優工況下運行，能量浪費大。37 .沿程混油的機理是流諫分布不均引起的幾何混油、比重差引起的混油、擴散混油。二.請

7、回答下列問題1 .簡述離心泵的啟動過程。答：灌泵、盤泵、關閉泵出口、啟泵、緩慢開啟出口閥2 .熱油管道設計中確定加熱站的進出站溫度時應考慮哪些因素？答：確定加熱站的進站溫度時，需要考慮三方面的因素：(1)油品的粘溫特性和其它的物理性質；(2)管道的停輸時間，熱脹和溫度應力等因素；(3)經濟比較，使總的能耗費用最低。3 .維持進站油溫不變運行的管道會不會出現不穩定區，為什么？答：維持進站油溫不變運行的管線不會出現不穩定區。這是因為：q變化時，影響摩阻h的因素有兩個方面：q v h (與等溫管相似)、q tr tm m h ；總的趨勢是qt ht,即h=f(q)是單調上升的曲線。4 .簡述順序輸送

8、管道的特點。答：(1)對所輸產品的質量和各種油品沿途的分輸量均有嚴格要求。(2) 成品油管道依托市場生存，要能適應市場的變化。(3) 成品油管道大都是多分支、多出口、多入口，輸送的油品種類多，運行 調度難度大。(4) 產生混油， 混油段的跟蹤和混油的控制是成品油管道的關鍵技術， 混油處理存在經濟損失。(5) 首、末站，分輸、注入站需要的罐容大、數量多。(6) 順序輸送時管道的水力特性不穩定。5簡述熱油管道節能降耗的主要措施。答： (1) 提高輸油泵的效率: 以高效泵代替低效泵、加強輸油泵的維護保養與檢修，減少泵內損失(2) 提高電機的負載率(3) 提高加熱系統的效率：用高效加熱爐替代效率低下的

9、加熱爐可大幅度降低原油加熱的燃料消耗。也可對現用加熱爐進行技術改造，增加煙氣余熱回收裝置，降低加熱爐的排煙溫度，在運行中加強調節，降低過剩空氣系數，加大油盤管的換熱面積，改造油盤管使其容易清垢等。(4) 保證管道系統始終處于最優運行狀態：利用信息網絡和自動化技術以及優化運行技術，優化運行參數，確定合理的優化運行方案，可大幅度降低熱油管道運行的總能耗費用，提高管輸效率。(5) 減少管輸過程中原油泄漏。6簡述順序輸送中減少混油的措施?答： (1)設計時使管線工作在紊流區，盡量不用副管，盡量采用簡單流程及先進的檢測儀表、閥門等；(2)運行中避免不滿流，采用合理的輸送順序，終點及時切換，油品交 替時避

10、免停輸等；(3)采取隔離措施；(4)采用從泵到泵”的輸送工藝；(5)確定合理的油品循環周期。(7) 泵站上先爐后泵流程的優點。答：(1)進泵油溫高，泵效高；(2)站內管道油溫高，管內結蠟輕，站內阻力小；(3)加熱爐承受低壓，投資小，運行安全。(8) 品油管道為什么一般均采用順序輸送工藝？答：成品油輸送的特點是種類多、批量(batch)小。若每一種油品 都建一條管線，必然是要建多條小口徑的管線。若順序輸送這些油品，則 只需建一條大口徑的管線。 后者與前者相比，所需的投資和經營費用都要 節省一半以上，經濟效益十分明顯，故國內外成品油管線廣泛采用順序輸 送的方法。三.等溫輸油管道分析題1、某等溫輸油

11、管，全線地形平坦。全線共設 8座泵站，等間距布置。 正常運行時，每站三臺同型號的離心泵并聯工作，輸量為 q。如果管線輸 量降為2q:3(1 )計算全線摩阻損失變為原來的多少倍 (已知流態為水力光滑區)？(2)給出最佳的調節方案，并說明理由。答：(1)設輸量為q和2/3q時全線摩阻損失分別為hi和h2,流態為水力光滑區，故m=0.25,根據列賓宗公式有(2q/3)1.750.25h2 hi,4.75 d1.750.251.7520.4934.75全線摩阻損失變為原來的二分之一。(2)沿線地形平坦，泵站所提供的能量主要用于克服摩阻，而全線摩阻損失不到原來的二分之一，故可停開 4座泵站，由于輸量減少

12、了三分之一, 故運行的站可停開一臺泵。所以最佳的調節方案是：2、4、6、8站停運，1、3、5、7站各停運一 臺泵，同時運行的站每站出口稍微節流。2、某等溫輸油管道，全線水平，三個泵站等間距布置。每站三臺相同 型號的離心泵并聯。旁接油罐方式輸油。首站與第二站之間有一分支管路， 間歇分油，管線布置如下圖所示。不分油時，各站兩臺泵運行，輸量為 48m3/h。分油時，分油量24m3/h,輸往末站24m3/h。問分油時，應對運行 的泵組合及泵出口閥門進行哪些調節？說明理由(已知流態為水力光滑 區)答：設分油前后2#站到終點的摩阻損失分別為hi和h2,流態為水力光滑區,故m=0.25,根據列賓宗公式有hi

13、(24/3600)1.75 0.25,4.75ld1.751.750.25(48/3600),4.75l0.297沿線地形平坦，泵站所提供的能量主要用于克服摩阻， 而2#站到終點的摩阻損失摩阻損失不到原來的一半， 故可停開3#站，同時還必須關小2#站出口閥 的開度，由于2#站到終點輸量減少了二分之一，故2#站可停開一臺泵，另外由于1#站到2#站之間的摩阻降低，還必須關小1#站出口閥的開度。所以最佳的調節方案是：3#站停運，2險占停運一臺泵，同時關小1#站和2#站出口閥的開度（節流調節）。3、某等溫輸油管道，四個泵站等間距布置，各站高差為 0,采用 從泵 到泵”方式工作，若第二站因故障停運，1）

14、試根據能量平衡原理定性分析管線輸量和各站進出站壓力的變化趨勢；2）為了維持管線運行，可采取的調節措施有哪些？那種調節措施最好？為什么？答：1）第二站停運后，由于全線能量供應減少，全線流量下降，首站出站 壓力上升，三、四站的進出站壓力均下降。2）第一種調節措施：3#、4#站出站節流。第二種調節措施：停運4#站。第二種調節措施較好，因為第一種調節措施太浪費能量。四.熱油管道計算題1、一條0 529 x的埋地熱油管道，輸量為950t/h ,加熱站間距為50km,1#2#3#維持進站油溫tz= 30c不變運行。管道允許的最高出站溫度和最低進站溫度分別為65c和35 co正常運行時，總傳熱系數 k=2.

15、1w/m2 c （按鋼管外徑計算），管道中心埋深處的自然地溫為7c,原油比熱為2100j/kgc,平均密度為870kg/m3,油品粘溫關系為14 10 6e 0.038(t 65) (m2/s),摩擦升溫忽略不計。(1)試計算該管線的允許最小輸量gmin ；（2）用平均溫度法計算正常運行時該站間的摩阻損失（已知流態為水 力光滑區）？解：（1）gmink dlrclntrmax t0tzmin to2.10.529 50 100065 72100ln 30 789.83kg/s(2)g管道輸量：950 1000 oo263.883600kg/sq=g/ k263.88870=0.3033m3/s

16、出站油溫為:trt0tz t0 exp=7 35 7 expk dgc lr2.10.52950 100045.4 c263.88 2100平均溫度為:tpj3tr12tz 49.8 2 3038.473c平均粘度為:pj14 10 6e0.038(丁065)14 10 6e 0.038(3846 65)38.38 10 6 m2/s流態為水力光滑區，m=0.25,0.0246摩阻損失為:q2 m m0.303338.38 10 6hr一5-lr0.0246 4-75 50 1000d0.515=280.6米油柱 2、一條08 x衲埋地熱油管線，加熱站間距為 65km,管線年輸量為700 萬噸(每年按350天計算)，維持進站油溫tz=35c不變運行，油品平均密 度p= 850kg/m3,油品粘溫關系為u= 5.3 x塘-0.036(t-65) m2/s ,原油比熱c = 2200j/kgc ,地溫t0= 5,正常運行時總傳熱系數 k=2.0w/m2 c (以防腐層 外徑計)，防腐層厚7mm,管線為水力光滑區。(1)、計算加熱站間的出站溫度;(2)、用平均溫度法計算加熱站間的沿程摩阻損失43解：(1) g 700 10 231.48 kg/s350 24 3600a k-d 0522