管道外径和保温层外径的平均值泵站的工作特性分析

填空：

输油管道的工艺计算要妥善解决管道中流体的主要矛盾：供能和能耗，以达到安全和经济的目的。

泵组通常以两种方式连接：串联和并联

输油管道设计时年输油时间按350天8400小时计算

干线漏油后，泄漏点前的流量变大，泄漏点前各站的进油压力降低，出口压力降低。

中间供热站站距的长短取决于L供热站的出入口温度和沿线散热情况

传热的能量损失包括热能损失和压力能损失

常用猪：猪、机械猪、泡沫猪等。

热油管道的启动方法：冷管直接启动，热水预热，加入稀释剂或降凝剂。

管道水力斜率：管道单位长度的摩擦损失，对于等温管道，水力斜率是一条斜线，对于热油管道，水力斜率是一条斜率递增的曲线

改变管道调节的常用方法：节流调节、回流调节

现在经常使用两种输油方式：旁路油箱输送和泵对泵输送

埋地管道的温度环境往往等于：埋藏深度土壤的自然温度

长输输油管道由输油站、输油线路及附属设施组成

D 是计算出的直径。对于没有保温层的管道，取外径。对于有保温层的管道，取管道外径与保温层外径的平均值。泵站工作特点：泵站扬程与流量的关系

泵对泵等温油管道：某中间站停输后，出力下降，中间站前各站入口压力增加，出口压力增加，后站入口压力增加。中间站减少，出口压力降低。

热油管路设计：进水温度固定，热油管路运行时控制出水温度

热油管道流量与摩擦损失的关系有3个不同的区域，其中不稳定区域为II区

过点后，会有不理想的流量。一般采取措施更换小口径管道，在末端或中途设置减压站进行节流。对于埋地热油管，管道散热的传递过程： 1、油流与管壁之间的流动传热、管壁与保温层之间的传热、管壁与土壤之间的传热

词汇表

泵的工作特性：在恒定转速下，扬程与泵排量的关系称为泵的工作特性。此外，泵的工作特性还包括功率和排量特性和效率和排量特性。

泵站工作特性：泵站工作特性系数与泵站排量、扬程的关系

管道的工作特性：是指具有一定管径和管长的一定管道，一定性质的一定油品，管道的压降与流量的关系。

水力斜率：管道的水力斜率是管道单位长度的摩擦损失，与管道的长度无关，只随流量、粘度、管径和流动状态而变化。

泵站-管道系统特性：指在压力供需平衡的情况下，管道流量与泵站进出压力等参数的关系

管道线路剖面图：在笛卡尔坐标系上表示管道长度和沿线高程变化的图形

静水压力：指油流停止后因地形高差产生的静水柱压力，或管道架设后管道内液体形成的静水柱压力。

动水压力：油液沿管道流动过程中各点的残余压力，在纵剖面图中，为管道纵剖面线与水力梯度线之间的垂直高度

计算长度：对于等温油管道，无倾覆点时，指首站至终点的距离；

计算高差：倾覆点标高与起点标高之差

总传热系数：指油流与周围介质温差为1度时，单位时间内通过管道单位传热面传递的热量

输油站工作过程：指油品在站内的流动过程，由站内管道、管件、阀门等组成，并与泵组、加热炉等其他输油设备相连接。和油箱。输油管道系统

顺序输送：在一条管道中，按照一定的顺序，连接不同种类油品的输送方式

初始接触面的定义及含义：两种油品在油管中刚接触的面积，垂直于管轴，以平均流速流动，含义是两种油品的浓度在初始接触面相同，KA=KB=0.5

混合段：指同时含有A油和B油的段，即在混合段，A型油的浓度由1变为0，B型油的浓度由0变为1

等温油管道：指在输送过程中油温保持恒定的管道

热油管道：输送过程中沿线油温高于周围温度的管道

混合油量：混合油段所含油量

混油长度：混油段占管道的长度

混合段两段切割：将混合油段切割成两部分，分别放入装有两种纯油的罐中

混合油段三段切割：可混入前两个纯油罐的混合油被切割成两个纯油罐，剩余的混合油进入混合油罐

扩散速度：单位时间内某种油品通过单位截面积扩散到另一种油种的量，W=G/Fdt 湍流扩散速度：表示当浓度梯度为1时，某种油品每单位时间 通过单位横截面积扩散到另一种油中的量

结蜡：实际上是指石蜡、胶体、冷凝液、沙子等机械杂质的混合物以一定的厚度沉积在管道内壁上

倾覆点：1：如果有一定量的液体通过管路，在某一高点所需的压头大于将液体输送到终点所需的压头，在所有高点中，压力此时所需的head是最大的，那么这个点就是交叉点

2：如果一定量的液体从某个高点流到终点，还有能量丰富度，并且在所有高点中，这个高点的丰富能量最大，那么这个点就是一个跳跃点

冷油头：当热油进入冷管时，首先进入管内的油流在输送过程中与冷管壁保持接触，散热量大。当管道较长时，油温很快就会接近自然地温。远低于冰点，这一段通常被称为冷油头。冷油头的散热主要用于加热钢管和部分沥青层。在冷油头中，存在长时间接近或低于冰点的油流温度，油头在管道内凝结，使输送过程中的摩擦力急剧上升。，使其超过泵和管道的强度允许范围。所以，只有当管路距离短，注油时地温高，能保证大排量输送时，才可采用冷管直接启动。对于长输管道，当当地温度接近冰点时，也可以使用冷管直接启动测验

工艺设计原则：满足运输过程各生产环节的要求，便于事故处理和维修，采用先进技术和设备，提高油品运输技术水平。在满足以上要求的前提下，工艺尽量简单，尽量少用阀门、管件，力求减少管道及其长度，充分发挥设备的性能，节省投资，减少资金使用

管道输送特点：输送量大，管道大部分在地下，占地少，受地形限制小，可缩短输送距离，密闭安全，可长期连续稳定运行，易于管理，便于运输实现远程集中控制，低能耗，低运费，适用于油类等流体的散装、单程、定点运输

N台相同型号的泵，串并联特性，泵站特性方程，串联流量不变，增加扬程，并联扬程不变，增加流量

泵组台数选择原则：1.满足工艺要求；2.工作稳定可靠，可长期连续运行；3.操作维护方便；4.效率高，价格合理，能充分利用现有能源， 5. 满足防爆、防腐、露天设置 其他特殊使用安装要求

串并联管路的水力特性：串联泵特性：每台泵的排量相同，等于泵站的排量，泵站扬程等于各泵扬程之和，以及并联泵的特点：每台泵提供的扬程相同，都等于泵站扬程，泵站排量等于每台泵排量之和

旁通罐输油优缺点：旁通罐输油：优点：安全可靠，水锤破坏小，自动化程度要求低，缺点：工艺设备复杂，固定资产投资大，油气严重损耗大，整线难以在最优工况下运行，能源浪费大

封闭式输油优缺点： 优点：安全封闭，中间站无蒸发损失，工艺简单，固定资产投资小，可充分利用上站剩余压头，易于实现优化运行，缺点：要求自动化程度高，具有可靠的自动保护系统

与等温管道相比，热油管道的特点：热油输送和等温输送的区别在于输送过程中存在能量损失（摩擦损失和散热损失）两个方面，所以它是需要从两个方面为油流提供能量。热能由加热站提供，压力能由泵站提供

影响管壁析蜡强度的因素：1.油温与管壁温差，2.管内油流量，3.原油成分，4.管壁材质和粗糙度，5.管道运行时间

影响管壁蜡沉积的机制：布朗运动、剪切质量、分子扩散、重力沉降

管壁积蜡对摩擦的影响：管壁积蜡对摩擦的影响表现在两个方面。一方面由于内壁有蜡沉积，流动面积减小，内径由原来的 D0 减小到蜡沉积层，当温差恒定时，沿程油温升高，粘度降低，摩擦阻力降低。当然，蜡沉积层引起的摩擦也会增加。阻力增加仍是主要原因

影响石蜡沉积的因素：环境介质温度、从油到环境介质的总传热系数、吞吐量

对于含蜡原油管道，防止析蜡和脱蜡的措施： 1. 保持沿线油温高于析蜡点； 2. 减小油壁间的温差； 3. 保持管道内的流速1.5m/s以上的管道，避免低温 4.使用不吸蜡的管道或内涂层，5.化学防蜡，6.清猪蜡

影响热油管道轴向温降的因素：周围介质温度T0、油流向周围介质的总传热系数、传热含蜡原油特性：随着油温沿线方向降低管道，在结蜡点以下，原油中的石蜡逐渐沉淀并沉积在管壁上，降低了流动断面的摩擦阻力，增加了管道的输送能力。

热油管道架设后管道内的传热过程：自然对流传热阶段、自然对流与热传导联合控制阶段、纯热传导阶段

热油管道传热过程

先泵后炉正传过程：先泵后炉过程：罐---阀组---泵---炉---阀组---下站（首站）上站油---阀组---炉子---泵---阀组---下站（中间站）。

先炉后泵流程：罐——油泵——阀组——炉——泵——阀组——下站（第一站）——上站出油——阀组————炉——泵——阀组——下站（中站），用于管道的正常输油。

热油管道先炉后泵的缺点：1.进油泵油温低，泵效低，2.站内油温低，管内结蜡严重，站内阻力大。

埋地管道的温降分为两个阶段：1、管内油温迅速冷却至略高于管外壁土壤温度，2、管内油与土壤管外整体缓慢冷却

顺序输送工艺特点： 1. 顺序输送过程中产生混合油； 2. 混合油的处理和销售； 3. 批次和最佳循环时间； 4. 首末站批次储存； 5. 不稳定顺序输送管道的水力特性

沿程混油机理：对流扩散、分子扩散、湍流扩散、密度差引起的混油、扩散混油、流速分布不均匀引起的几何混油

扩散混合油的基本特征：随着时间的增加，混合油的长度也增加，在任何截面上KA+KB=1。某时刻t，与段内B油浓度混合时的位置距离

热油管道摩擦阻力计算公式

不稳定区出现的条件： 1. 粘度较小时不会出现不稳定区， 2. 湍流状态下不会出现不稳定区， 3. 层流状态下会出现不稳定区。

埋地管道输送后温度下降的特点：埋地管道周围土壤的蓄热量非常大，比管道中储存的油的热容量大几十倍甚至上百倍。因此，埋地管道的温度下降主要取决于土壤的冷却

影响管壁结蜡强度的因素：1油温，2原油与管壁的温差，3流量的影响，4原油成分的影响，5管壁材料的影响，6结蜡厚度的关系和运行时间

改变泵站工作特性的方法：1、切割叶轮、2、改变泵的级数、3、改变运行泵的机组数量、4、改变运行泵站的数量, 5. 改变泵的转速, 6. 调节泵进口负压

油路发热原因：泵的轴功率不可能完全转化为油流的压力能，部分需要克服流体与泵的摩擦力转化为热能。当油通过节流装置时，部分压力损失将转化为热能，油被泵压缩产生热量。当油品沿管道流动时，由于克服了沿途损耗和局部摩擦，部分机械能将转化为油品的内能。

输油管道中加热油流量的影响：产油损失增加，油品质量下降，热应力增加，管道变形甚至破裂，抽轻油时易发生气蚀

1 可行性研究：是对各种建设方案和生产经营决策进行分析和评价的科学方法。,

3、原油的冰点：在规定的试验条件下，当原油在试管中冷却到一定温度时，试管倾斜45℃，一分钟后液面不动。这种现象称为原油发生这种现象的最高温度称为冰点。

7、工作点：管道特性曲线与泵站特性曲线的交点称为工作点。

9、水力坡度线：斜率为水力坡度值的直线。

10、爬升点：在地形起伏较大的管线上，从线路上的某个抬升点，如果管线内原油能按设计量流到管线末端，则此抬升点它是管道交叉的点。

13、蜡析点：蜡晶体开始析出的温度称为析蜡点。

14、异常点：牛顿流体转变为非牛顿流体的温度称为异常点。

16、损失点：蜡质原油形成网状结构并出现屈服值的温度。

17、含蜡原油的热处理是将原油加热到一定温度，使原油中的石蜡、胶体和沥青质溶解、分散在源头，然后在一定温度下冷却降低温度的速率和方法，从而改变沉淀蜡晶体的形态和强度，提高原油的低温流动性。

18、热处理输送：采用原油热处理实现含蜡原油常温输送或延长输送距离。

20、压力超限：表示油流未通过输油泵过程。

21、热超限：指油流不通过加热炉的过程。

22、水悬浮输送：是将高凝固点原油注入温度远低于凝固点的水中。在一定的混合条件下，会凝结成不同大小的冷冻油粒，油粒的形成就是分散项。, 水是连续项的悬浮液。

23、液环输送：利用稀的高分子粘弹性水溶液在管道中形成壁水环，高粘度原油在管道中部流动，将原油与原油分离。管壁。

24、纵向湍流扩散：湍流速度场中局部流速不均匀的原因，湍流脉动和分子在浓度差的推动下沿管道长度方向扩散，统称为纵向湍流扩散.

26、初始接触面：前后（或A、B）油品开始接触并垂直于管轴的平面。

28、相对混油量：混油量与管道容积之比。

二、填空

1、由于在层流状态下，两种油品交替在管道中形成的混油量高于湍流时，所以顺序管道运行时，一般应控制在湍流状态下运行。

2 为。

3

4

5

6.

8、雷诺数表示油流中惯性力与粘性力的比值。当雷诺数很大时，惯性损失起主要作用。

9、管道特性曲线反映了管道长度L、管道内径D和粘度μ之间的关系。

10、如果管径D曲线变陡并上升。

11、线路上是否有跳点不仅与地形起伏有关，还取决于水力坡度的大小我国的输油管道有哪些，越容易出现跳点。

12、将泵站的总特性曲线叠加在站内每台泵的特性曲线上，方法是：下加流量；串联时，在相同流量下增加升力。

13、短时间停机后，管道内油温计算公式为TLTO(TRTO)e(aLb)

bK2D

D12

4Cyy2D2D12

4Cgg，aKD。GC

14

15、泵站-管道系统的工作点是指在压力供需平衡的情况下，管道流量与泵站进出口压力等参数的关系。

16、对于多泵站的长输管道，中间站C停机后工况变化的具体情况为：C前各站进、出口压力增加，后C、各站的出入口压力减小，离C站越远，变化越小。

17、在长输管道中，C站压力也下降，离泄漏点越近的站，压力下降越大。

18、在热油管道中，对温降影响较大的两个参数是总传热系数K和流量G，K值的增大会加速温降。随着流量的降低，温度下降将减少。加速。

219、某油品20℃粘度为2510ms，粘温指数u0.04，则出口温度TR60℃​​，入口62工位温度TZ30℃，热油管道内平均粘度为11.2310ms。

20

21、在热油管道中，m=0.25

22、由于粘度对摩擦阻力的影响，当Lc/C>粘度较小时，决定了允许的最大坑压头。

1、加油站的主要作业区域有哪些？简要描述加油站的主要功能（或操作）。

主要作业区域包括：油泵房；阀组室；猪收发装置；计量室；油罐区；加热系统; 车站控制室；油预处理设施。油站的主要功能（或操作）包括：进油和计量；远期运输；反向运输；跨站运输（包括全跨站、压力跨站、热跨站）；收发猪；坦克; 停止并重新启动。

2、 简述顺序流水线的特点？

顺序运输时会产生混合油；混合油需要通过合理的工艺处理和销售；批次和最佳循环时间；在首站和末站储存批次的油品；管道水力性能不稳定。

3、 简述管道运输的特点？

管道运输的优点：运费低、能耗低；运输量大，劳动生产率高；建设投资低，占地面积小；外部影响小，安全性高。

管道运输的缺点：管道运输量的经济范围小，限制范围小；起始音量很高。

4、 热油管道泵站布置与等温管道相比有何特点？

①供热站间管道的水力坡度线为斜率递增的曲线。根据各断面油温对应的摩擦阻力值，可在纵断面图上按比例画出，连接成曲线。②在供热站，由于进出站油温的突变，水力梯度线的斜率也发生突变，而在供热站之间，水力梯度线的斜率是连续变化的。

5、 热油管道在介质流动区时，为什么流量减小时摩擦力增大？进入不稳定区的条件是

什么？

在介质流动区，一方面，摩擦阻力随着流量的增加而增加，另一方面，随着流量的增加，末端油温TZ显着增加。对于 μ 或 B 值较大的含蜡原油和稠油，当油温较低时，粘度随温度的变化更为剧烈。因此，T的增加会显着降低油流的粘度，降低摩擦阻力。此外，在层流中，粘度对摩擦力的影响很大，因此可能会出现摩擦力随着流量的减少而增加的现象。进入不稳定区的条件为：在m=0.25的湍流情况下，(TRT0)20；在层流情况下，(TRT 0)3.

6、 简述顺序交货时影响混油的因素？

答：管道内的流动状态、管道的直径、混油界面通过的管道长度（或时间）；此外，输送顺序、首站、中间泵站的初始混合量、停油等均影响混合量。

7、 两种油品在管道内交替出现混油的主要原因是什么？

答：一是流速沿管道横截面径向分布不均匀，导致后向油呈楔形进入前向油；二是管道内流体沿管道径向和轴向的湍流扩散；三是各种油的密度差异造成的两种混合油。

8、 影响混油量的因素有哪些？

答：影响混油量的因素包括管内流动状态、管径、混油界面所通过的管道长度、输送顺序、首次混油量。站、中间泵站、停机对混油量的影响。

9、简述如何用图解法判断跳跃点？

在靠近端部的纵剖面上方，根据纵横坐标的比值画一条水力坡度线，向下平移这条线，直到与纵剖面线相切。如果水力坡度线在与端点相交前不与管道纵剖面线上的任一点相切，则不存在

在立交点，例如水力坡度线，在与端点相交之前与管道轮廓线相切，第一个切点为立交点。

10、为什么外加热可以避免石蜡沉积？

答：（1）分子扩散的方向是从壁面到中心；（2）剪切色散因热运动而减弱）

六、对还是错

1、一般来说，在湍流中，扩散和混油是主要因素；在层流中，主要是由流速分布不均匀和形成楔形油头引起的油液混合。因此我国的输油管道有哪些，对于长距离顺序管道，一般工作在湍流区，主要是扩散式混油。(√)

2、有一条顺序管道设计用于输送 n 种石油产品。在一个循环中，混合油段数m为：m=n-1。

(×)

3、对于大口径热蜡油管道，加热站间常见的流态变化顺序为：加热站出口的牛顿湍流→牛顿层流→非牛顿湍流→非牛顿层流流动。(×)

4、在热油管道中，m=0.25(×)

5

6、如果一定量的液体从某个高点流到终点，还有能量过剩，并且在所有高点中，这个点的能量最大，那么高点就是跳跃点。(√)

7、热油管道的运行方式是是否存在不稳定工作区的首要条件。当流动状态为层流时，当入口温度TZ保持在一定的运行状态时，容易出现不稳定的工作区。(×)

8、我们知道，只要铺设辅管，总会有减阻作用，而且随着雷诺数的增大，辅管和减阻管的减阻效果也会增加。(×)

9、当管道某点堵塞时，流量减小，因此堵塞点前后的压力减小。(×)

10、管道运行中反算总传热系数K时，若发现K减小，此时若传递量Q减小，摩擦阻力Hl增大，则说明析蜡管壁上可能严重，应采取除蜡措施。(√)

七、多项选择题

1、评价含蜡原油流变性能的主要指标有：（ABD）

A粘度，B凝固点，C含蜡量，D静态屈服值。

2、含蜡原油管道结蜡机理主要包括：（BCD）

A 蜡吸附，B 分子扩散，C 布朗运动，D 剪切扩散。

3、输油管道的勘察工作是设计工作的基础。调查一般按以下哪个阶段进行：（ACD）

A测量，B选线测量，C初步设计测量，D施工图测量。

4、改变泵特性的主要方法有：（ABC）

A切断叶轮，B改变泵的转速，C调节进口负压，D调节泵出口压力。

5、影响热油管道结蜡量的主要因素有：（ABCD）

A为油温与管壁的温差，B为油流速，C为原油成分，D为管壁材质。

6、影响热油管道温降的因素包括：（ABCD）

A土壤温度场，B土壤湿度，C大气温度，D管道运行参数。

7、铺设辅助管道的目的主要是为了：（BCD）

A增大散热面积，B减小摩擦阻力，C增大泵站布置范围，D增大输送能力。

8、影响管道特性曲线起点的因素有：（C）

A流量，B管径，C地形高差，D油流粘度。

9、影响管道特性曲线陡度的因素有：（ABD）

A流量，B不同管径，C地形高差，D油流粘度。

10、热油管道的操作和启动方法有：（ABCD）

A冷管直接启动，B预热，C用稀释剂启动，D用降凝剂启动。