埋地热油管道安全停输时间近似计算方法.pdf

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1、2009焦管技5设各2o09第1期PipelineTechniqueandEquipmentNo．1埋地热油管道安全停输时间近似计算方法李小玲，田西宁(1．辽宁石油化工大学储运与建筑工程学院，辽宁抚顺113001；2．中石油管道公司长庆输油气公司，宁夏吴忠750006)摘要：输油管道停输后，当管内原油温度降到一定值时，管道的再启动会遇到极大的困难，甚至造成凝管事故。为了避免凝管事故的发生，需要对输油管道的停输安全性进行研究。文中主要介绍埋地热油管道安全停输时间的近似计算方法，并且给出了计算实例。关键词：管道；安全停输时

2、间；热油中图分类号：TE832文献标识码：A文章编号：1004—9614(2009)01—0014—02ApproximateCalculationoftheSafetyMarginofthePipelineShutdownofBuriedHotOilPipelinesLIXiao—ling，TIANXi-ning(1．SchoolofStorageandArchitectureEngineering，LiaoningShihuaUniversity，Fushun113001，China；2．ChangqingOila

3、ndGasTransportationCompany，ChinaNationalPetroleumCorporation，Wuzhong750006，China)Abstract：Therestartofanoilpipelineaftershutdownwillmeetgreatdifficultiesifthetemperatureoftheoilinpipelinedropsdowntoacertainlimit．Therefore，itisnecessarytodoresearchworkinordertopr

4、otectthepipelines．Inthispaper，theapproximatecalculationofthesafetymarginofpipelineshutdownofburiedhotoilpipelinesismainlydiscussed．Intheend，acalculationexampleisgiven．Keywords：pipeline；safetymarginofshutdown；hotoil0引言取6=—KD(2)原油长输管道停输后，管内原油温度下降，管道。ypy+—广一。g周围的热力

5、平衡状态被破坏，油温及管道周围温度场将重新分布。管内原油的黏度随油温下降而升高，当则UI=一b(T一)(3)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⋯。因此，有必要对输油管道对式(3)积分，当=0时，Z=0时，T=T．此时在的停输安全性进行研究。距起点Z处，油温可按苏霍夫公式计算：1埋地管道安全停输时间计算=To+(71R—To)exp(一)(4)1．1短期停输后管内油温计算由于土壤的蓄热量及热阻很大，埋地管道在停输可得距离起点任意距离z处，停输温降时间后后温降缓慢，可将管内原油的冷却过程视为

6、一系列准管内油温的计算式：稳定状态，列出d丁时间内的热平衡方程，近似求解。=+(一)exp(一百KwDI一6)(5)即忽略管内横截面上温度梯度及轴向温降，按平均油温计算；管道总传热系数K为常数；忽略油品特性随式中：为距管道起点f处，停输『时间后的油温，oC；温度变化；外界温度不变；不计保温层的热容量。为周围环境温度，oC；TR为管道起点处开始停输时假设在dr时间内，管内存油及钢管温降放热量的油温，℃；G为油品的质量流量，kg／m；c为输油平等于管道内向环境的散热，且总传热系数K等于稳态均温度下的比热容，J／(·℃)；K

7、为管道稳态工况的时的值。在d丁时间内的热平衡方程为总传热系数，W／(m·oC)；z为计算点距管道起点的K,rrD(一To)=一【詈DcyP+'ITL2一D)。gpl距离，m；为停输时间，S；D，D，D分别为管道平均直径、钢管内径、管道外径，m；c为油的比热容，(1)J／(kg·cIC)；p为油的密度，kg／m；c为钢材的比热容，J／(kg·℃)；p为钢材的密度，kg／m．收稿日期：2008—03—07第l期李小玲等：埋地热油管道安全停输时间近似计算方法15式(5)可以计算停输后管道任意截面上平均油温65℃，出站压力1．

8、79MPa，进站温度49．6℃，进站压随时间的变化。文献[3]中列出用该式计算结果与某力0．48MPa，土壤温度一10℃，流量300Ill／h．输油管道停输24h的实测油温，两者最大差值约根据以上已知数据按照前文所述方法进行计算，1．5oC．式(5)实质上是用稳态的传热系数K代替停可以得到不同停输时问后管道起终点的温降情况，见输后