在役修復(fù)熱油管道停輸再啟動(dòng)研究.pdf

1、自1971年建成第一條管線撫大線以來(lái),東北輸油管網(wǎng)已經(jīng)服役35年,使用壽命已超過(guò)設(shè)計(jì)壽命.為了保證東北輸油管網(wǎng)安全運(yùn)行,現(xiàn)在每年都對(duì)在役管線進(jìn)行開挖后的大規(guī)模的修復(fù),修復(fù)的過(guò)程難免遇到停輸問題.因此,為了保證熱油管道修復(fù)和改造過(guò)程安全,有必要對(duì)開挖修復(fù)過(guò)程中停輸再啟動(dòng)問題進(jìn)行研究.考慮了開挖段的存在,建立了在役修復(fù)熱油管道停輸再啟動(dòng)數(shù)學(xué)模型.根據(jù)管線的實(shí)際情況,該模型的建立過(guò)程同時(shí)考慮了埋地管段、架空管段、穿越河流管段.由于邊界條件的復(fù)

2、雜性,模型求解方法采用數(shù)值解法.對(duì)軸向油溫的求解,采用隱式差分格式的有限差分法；對(duì)埋地管段徑向溫度場(chǎng)的求解,采用有限元法.對(duì)求解區(qū)域進(jìn)行了不均勻的網(wǎng)格剖分,大大減少了求解區(qū)域的節(jié)點(diǎn)數(shù),計(jì)算速度快.啟動(dòng)壓力從兩方面進(jìn)行研究,即沿程摩阻和壓力波.從水力方程出發(fā),推導(dǎo)出沿程壓力的計(jì)算方法；出站壓力計(jì)算時(shí)同時(shí)考慮壓力波的作用和沿程摩阻的作用.對(duì)于埋地管段徑向溫度場(chǎng)模型,給出了恒溫層邊界溫度及深度的計(jì)算方法.考慮管道在役修復(fù)期間的工況,建立了允許

3、停輸時(shí)間模型、最危險(xiǎn)截面計(jì)算模型和最大開挖長(zhǎng)度計(jì)算模型.開發(fā)了"熱油管道停輸再啟動(dòng)模擬計(jì)算軟件".對(duì)未開挖停輸再啟動(dòng)過(guò)程和開挖后停輸再啟動(dòng)過(guò)程的軸向溫度、徑向溫度、啟動(dòng)壓力、允許停輸時(shí)間、最危險(xiǎn)截面等參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算.開挖后停輸最危險(xiǎn)截面為各種管段末端的溫度最低處,計(jì)算結(jié)果表明開挖后,危險(xiǎn)截面一般出現(xiàn)在開挖段的末端,允許停輸時(shí)間較不開挖允許停輸時(shí)間大大縮短.計(jì)算結(jié)果可為大修期間管道停輸再啟動(dòng)運(yùn)行提供參考依據(jù).在大慶油氣田地面工程試驗(yàn)基地進(jìn)