青濰原油管道停輸再啟動數(shù)值模擬研究.pdf

1、輸油管道被迫停輸一方面是由于管道計劃檢修、操作失誤、事故原因或第三方破壞。另一方面，隨著不可再生能源的不斷減少，原油供應也會出現(xiàn)短缺或匱乏，原油供應不能滿足輸油管線的輸送量，使得熱力消耗浪費，運行不穩(wěn)定性增大，被迫間歇輸送。管道停輸過程中熱力、水力狀況及管道周圍環(huán)境發(fā)生變化，對停輸后再啟動能否順利進行產(chǎn)生影響，因此有必要對原油管道停輸再啟動過程進行熱力、水力研究。
　　為了實現(xiàn)埋地原油管道既安全又經(jīng)濟地運行，在原油管道穩(wěn)態(tài)運行的基

2、礎上對非穩(wěn)態(tài)周圍溫度場、停輸溫度變化、再啟溫度及壓力等相關參數(shù)進行模擬分析，提出最優(yōu)停輸、啟動方案。本文主要對以下幾個方面進行了分析研究:①利用ANSYS軟件和有限元法對不同管道運行狀況下的管線周圍土壤溫度場進行了數(shù)值模擬。②考慮摩擦生熱、凝固潛熱、原油物性參數(shù)等因素的影響，并對輸油管道進行了管段范圍劃分，建立輸油管道穩(wěn)態(tài)工況下的熱力、水力模型，該模型能精確地求解埋地原油管道任意截面處的溫降和壓降。③建立了土壤自然溫度場的數(shù)學模型及非穩(wěn)

3、態(tài)下熱油管道土壤溫度場的物理數(shù)學模型，并根據(jù)不同的節(jié)點類型的特點，分別采用數(shù)學方法和元體平衡法推導出各個節(jié)點的有限差分方程。④以青濰管線為例，利用軟件SPS（全稱stoner pipeline simulator）對停輸溫降過程、再啟所需壓力及壓力峰值、最大安全停輸時間進行了數(shù)值模擬計算。⑤在確定好安全輸送溫度的基礎上，對青濰管線各站進行密閉輸送工藝優(yōu)化研究。結果顯示不管從節(jié)能降耗還是經(jīng)濟效益上密閉輸油方式很有優(yōu)勢，因此有必要對該管線進