高凝成品油管道蜡沉积速率的室内环管道实验分析.pdf

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1、2005年2005第1期PipeIineTechnigueandEguipmentNo.1高凝成品油管道蜡沉积速率的室内环管道实验分析刘爱虢，王岳，刘宏波（辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁抚顺113001）摘要：以5号成品油为例，在理论推导的基础上建立了成品油管道蜡沉积的理论模型，确定了成品油管道蜡沉积速率与输油温度、输量和运行时间有关。并通过室内管流蜡沉积实验，分析了蜡沉积层速率与输油温度、输量和运行时间的关系，并逐一分析。运用SigmapIot软件建立了实验室蜡沉积倾向与各影响因素之间的计算公式，为成品油管道的实际操

2、作提供了一定的理论依据。关键词：成品油；管道；蜡沉积速率中图分类号：TE832.2文献标识码：A文章编号：1004-961（42005）01-0003-03ResearchonWaxDepositionVelocityintheProductOilPipelineLIUAi-guo，WANGYue，LIUHong-bo（LiaoningUniversityofPetroIeum&ChemicaITechnoIogy，Fushun113001，China）Abstract：EstabIishedapipeIinewaxdep

3、ositiontheoreticaImodeIandanaIysdthereIationshipbetweenwaxdepositionIayveIocityandoiItemperature，amount，timethroughwaxdepositionindoorexperiment.FoundedaIabwaxdepositiontendencyformuIabyusingSigmapIotsoftware，andpresentedsometheoreticaIreferencesforactuaIoperation

4、ofoiI.KeyWords：EndProductOiI；PipeIine；WaxDepositionVeIocity1引言示，即长输成品油管道通常为埋地等温顺序输送，其油dUI!=I（）（2）品的输送温度与埋深处管道周围的地温保持一致。dr在地温较低的季节输送高凝成品油时，管壁就会出现dU!1即=（）IdrI结蜡，由于后行油品的冲刷而使结蜡溶解，会出现混［2］对于均匀流动的圆管，在管壁处有：油大量增加的非正常混油变化情况。因此有必要对!"R在低温条件下顺序输送凝点较高油品的管壁结蜡规!w=2L律进行研究，找出解决问题的方

5、法。代入式（1）得2管壁蜡沉积速率理论模型1W=K!C!(!pD)I（3）2.1结蜡模型的建立dIw4ILbi当管内油品温度降至接近地温时，管线为常温式中：!p为压力，可通过管线上压力表读出；I为流变段。在此管段，处于层流边层中的蜡晶粒由于液流速dU行为指数；I为稠度系数；Pa·s，即=1时在剪切应度梯度的剪切作用，使悬浮在油流中的蜡晶产生横向dr移动，往管壁方向运移，进而沉积在管壁上，即在管壁力轴上的截距；L、D为管线的长度和管内径。上结蜡主要受剪切弥散的影响，分子扩散的影响可忽模型中难以确定的是K!C!w，可在实验室模

6、拟管略不计，蜡沉积速率可按式（1）［1］计算：路运行条件的情况下测定，在此基础上可计算沉积速WdI=K!C!w（dU/dr）bi（1）率，以判断管路内的可能结蜡情况。式中：W为蜡沉积速率，kg（/m2·s）；（dU/dr）为管壁2.2结蜡倾向!!"!w的理论模型dIbi根据石蜡的沉积速率，石蜡在管壁处的沉积量［3］处的速度梯度，s-1；C!为管壁处蜡晶的体积分w数，%；K!为沉积速率常数，g·s（/m2·d）.表示为由实验测定5号柴油的流变曲线可知：在6~dG=Wd·fF·d!（4）式中：F为石蜡沉积面积，m2；d!为石蜡

7、沉积的时间微20C范围内，当斜率I值近似等于1时，流体为牛顿量，h.流体，在温降过程中无蜡析出。在温度低于6C后，流变曲线仍为直线，但斜率I小于1，为假塑性流体。同时假定结蜡层为均匀的圆柱形，则由于在中等剪切范围内，故可用简单的幂律方程［1］表dG=F·dDL·"r（5）式中为石蜡的密度，kg/m3"r.收稿日期：2004-07-23收修改稿日期：2004-12-20由式（4）、式（5）可得：4PipeIineTec1nigueanCEguipmentFeb.2005WC·IC!="r·CDL（6）的升高而降低。油品中石蜡

8、主要是十六烷以上的正将WCI代入并分离变量积分得构烷烃的混合物，其中中等分子量的蜡组分含量最!!1多，低分子量和高分子量的蜡所占的比例比较小。蜡KCw!pIII-1I-1()!=（DI-DI）（7）在油品中的溶解度随其分子量的增大和蜡溶点的升"r4ILbiI-1L!通过上式可计算出K!C!w的值，即可计