埋地热油管道停输再启动研究

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1、第44卷第7期当代化工VO]．44．NO．72015年7月ContemporaryChemicalIndustryJuly，2015埋地热油管道停输再启动研究侯昊，章涛，白桦，李江飞(i．中国石油大学(北京)，北京102249；2．承德石油高等专科学校热能工程系，河北承德067000)摘要：管道停输与再启动是埋地热油管道运行中经常遇到的问题。介绍了国内外的专家学者在该领域的研究成果，包括实验研究和数值模拟两个方面。在对不同研究者的研究方法进行分析后，总结了管道停输与再启动数值模拟方面目前尚未解决好的问题，为停输再启动过程的研究提供了一定参考。关键词：含蜡原

2、油；停输再启动；管道；数值模拟；实验中图分类号：TE832文献标识码：A文章编号：1671—0460(2015)07—1560—04StudyonShutdownandRestartofBuriedHot-OilPipelineHOUHao，ZHANGTao，BAIHua，LIJiang-fei2(1．ChinaUniversityofPetroleum(Beijing)，Beijing102249，China；2．DepartmentofThermalEngineering，ChengdePetroleumCollege，HebeiChengde0670

3、00，China)Abstract：Theshutdownandrestartofburiedhot—oilpipelinesoftenoccur．Researchershavedonealotofstudiesontheseproblemsandacquiredquantitiesofachievements．Inthispape~researchstatusofshutdownandrestartofburiedhot-oilpipelineswasintroducedfromaspectsofnumericalsimulationandexperim

4、ents．Unsolvedproblemsofshutdownandrestartwerepresented．Keywords：Waxycrudeoil；Shutdownandrestart；Pipeline；Numericalsimulation；Experiment热油管道的停输是不可避免的，无论是意外故于这样一个复杂的过程是很难通过解析的方法来求障还是计划维修都会导致管道停输。然而，管道的解的，除非进行大量的假设和简化。因此，数值方停输会导致管内油品和管外环境由于温度差异而产法表现出其优越性，加之近年来计算机技术的飞速生复杂的热量交换。如果外界环境温

5、度低于管内介发展为数值计算提供了便利，因此越来越多的研究质温度，管内油品温度降低，这时就有可能出现蜡者通过数值方法对热油管道停输温降进行了大量的的析出现象。大量蜡晶可能形成一定的结构(例如模拟分析研究，取得了很大进展。网状)增强油品结构的强度。如果泵提供的压力不1．1．1计算区域的确定足以破坏这个结构强度，就有可能发生凝管事故。实际情况中，管道停输后的热量交换问题十分为此，国内外研究者对管道停输再启动过程从数值复杂，可能还包括流体相平衡及相变、对流导热的计算和实验研究两方面展开了大量的研究，本文在耦合等问题。尤其是三维计算区域下，网格节点很分析总结前人研究

6、工作的基础上，探讨了目前关于多，计算量非常大，所消耗的资源更是巨大。考虑停输再启动过程的研究中所存在的一些问题，为以到管道停输后的轴向温降与径向温降相比小得多，后的研究提供了一定的参考。所以往往忽略轴向的温度梯度，这也是国内外通用的做法。加之管道及周围土壤温度场的分布的轴对1数值模拟称性，因此温度场计算区域可以简化为垂直于管道1．1停输温降计算的半无限大平面。直接对半无限大区域计算，会带对热油管道停输温降的研究方法主要有数值来计算量大且重复，效率不高的问题。对此，研究方法和解析法。，由于热油管道停输温降是一个三人员可以通过建立的各种数学模型进行求解，有代维

7、的非稳态的过程，并且伴随着析蜡放热和边界移表性的方法是半空间模型法、等效圆筒法和热力动等问题，加之对热油管道停输温降的影响因素很影响区域法。对于半空间模型法，通常将半无限多，并且有些因素还具有模糊性和随机性，因此对大土壤区域简化为有界的区域进行计算。热力影响收稿暑简日期芥：2015-05-01：候昊(1991一)，男，安徽宿州人，中国石油大学(北京)油气储运工程系在读硕士，主要从事油气长距离管道输送的研究。邮箱terryhou@yeah．net。第44卷第7期侯昊，等：埋地热油管道停输再启动研究1561区域法认为，大地恒温层温度在距地面H处不受潜热对原油温

8、降的影响通过原油的比热容随温度的热油管道温度的影响；而在水平方向上