输油管道设计与管理与输气管道设计与管理复习资料大合集.docx
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1、输油管道设计及管理及输气管道设计及管理 大合集一, 以下图是一条等温管路原设计的纵断面图和水力坡降线,管内径为d0,按泵到泵方式运动,假设在第一个站间新铺设一段长为L1的副管,副管内径为df。1用H-Q曲线图定性表示出铺副管前后输量及全线所需的压头,并说明所画曲线的意义。2用解析法推断各站进出站压力的变更趋势,并说明所用符号的意义。3在题给的纵断面图上画出铺副管后的水力坡降线。L1LH二, 某3257的等温输油管线有两座泵站,每座泵站有两台同型号的泵串联工作,线路上几个测点所对应的里程和高程如下所示。问该管线的输量可达多少?当第二站停运后,该管线的输量又可到达多少?:流态为水力光滑区,首站进站
2、压头为20m,各站单泵特性方程为H=280.2-2030q(q:m3/s;H:m),油品的计算粘度=2.210-6m2/s,站内局部阻力和干线局部阻力均不计。测点12345里程Km032507486高程m0492316061三, 某等温输油管道,地形平坦沿线高程均相等,三个泵站等间距布置,每站二台一样型号的离心泵并联工作,输量为Q;现由于油田来油量削减,输量降为Q/2,问可对运行的泵组合及泵站出口阀进展哪些调整?哪种方案最好?说明理由管线流态均为水力光滑区。管输工艺考试题及答案一, 名词说明本大题 分,每题 分1可行性探讨:是一种分析, 评价各种建立方案和生产经营决策的一种科学方法。2等温输送
3、:管道输送原油过程中,假如不人为地向原油增加热量,提高原油的温度,而是使原油输送过程中根本保持接近管道四周土壤的温度,这种输送方式称为等温输送。3原油凝固点:它是在规定的试验条件下,当原油在试管中被冷却到某一温度,将试管倾斜45,经一分钟后,液面未见有位置移动,此种现象即称为凝固,产生此现象的最高温度称为原油凝固点。4, 线路纵断面图:在直角坐标上表示管道长度及沿线高程变更的图形称为线路纵断面图。5, 管路工作特性:是指管长, 管内径和粘度等肯定时,管路能量损失H及流量Q之间的关系。6, 泵站工作特性:是指泵站供应的扬程H和排量Q之间的相互关系。7, 工作点:管路特性曲线及泵站特性曲线的交点,
4、称为工作点。8, 水力坡降:管道单位长度上的水力摩阻损失,叫做水力坡降。9, 水力坡降线:就斜率为水力坡降数值的直线。10, 翻越点:在地形起伏变更较大的管道线路上,从线路上某一凸起高点,管道中的原油假如能按设计量自流到达管道的终点,这个凸起高点就是管道的翻越点。11, 计算长度:从管道起点到翻越点的线路长度叫做计算长度。12, 总传热系数K:指油流及四周介质温差为1时,单位时间内通过管道单位传热外表所传递的热量。13, 析蜡点:蜡晶开场析出的温度,称为析蜡点。14, 反常点:牛顿流体转变为非牛顿流体的温度,称为反常点。15, 结蜡:是指在管道内壁上渐渐沉积了某一厚度的石蜡, 胶质, 凝油,
5、砂和其它机械杂质的混合物。16, 失流点:含蜡原油形成网络构造,出现屈服值的温度。17, 含蜡原油的热处理:是将原油加热到肯定温度,使原油中的石蜡, 胶质和沥青质溶解,分散在原由中,再以肯定的温降速率和方式冷却,以变更析出的蜡晶形态和强度,改善原油的低温流淌性。18, 热处理输送:利用原油热处理实现含蜡原油的常温输送或延长输送距离。19, 依次输送:在一条管道内,依据肯定批量和次序,连续地输送不同种类油品的输送方法。20, 压力越站:指油流不经过输油泵流程。21, 热力越站:指油流不经过加热炉的流程。22, 水悬浮输送:是将高凝点的原油注入温度比凝点低得多的水中,在肯定的混合条件下,凝成大小不
6、同的冻油粒,形成油粒是分散项, 水是连续项的悬浮液。23, 液环输送:是利用稀的高聚物粘弹性水溶液在管道中形成壁面水环,高粘原油在管中心局部流淌,使原油及管壁隔开。24, 纵向紊流扩散:紊流速度场内局部流速不匀称,紊流脉动以及在浓度差推动下沿管长方向的分子扩散而造成混油的缘由,统称为纵向紊流扩散。25混油长度:混油段所占管道的长度。26起始接触面:前后两种或A, B油品开场接触且垂直于管轴的平面。27, 动水压力:油流沿管道流淌过程中各点的剩余压力。28, 相对混油量:混油量及管道容积之比。二, 填空题1, 由于在层流状态时,两种油品在管道内交替所形成的混油量比紊流时 大得多 ,因而依次输送管
7、道运行时,一般应限制在 紊流 状态下运行。2, 采纳依次输送时,在层流 流态下,管道截面上流速 分布的不匀称时造成混油的主要缘由。3, 石油运输包括水运, 马路, 铁路, 管道等几种方式。4, 输油管道由输油站 和线路 两局部组成。5, 原油管道勘察工作一般按踏堪 , 初步勘察及具体勘察 三个阶段进展。6, 在纵断面图上,其横坐标表示管道的实际长度 ,纵坐标为线路的海拔高程 。8, 雷诺数标记着油流中惯性力及粘滞力之比,雷诺数小时粘滞 阻力起主要作用;雷诺数大时,惯性 损失起主要作用。9, 管路特性曲线反映了当管长L,管内径D和粘度肯定,Q 及Hz 的关系。10, 假设管路的管径D增加,特性曲
8、线变得较为平缓 ,并且下移 ;管长, 粘度增加,特性曲线变陡 ,并且上升 。11, 线路上有没有翻越点,除了及地形起伏有关,还取决于水力坡降的大小,水力坡降愈小 ,愈易 出现翻越点。12, 泵站总的特性曲线都是站内各泵的特性曲线叠加起来的,方法是:并联时,把一样扬程 下的流量相加 ;串联时,把一样流量 下的扬程相加 。13, 短期停输后管内油温计算公式中的,。14, 加热站加热原油所用设备有加热炉 和换热器两类。15, 泵站-管道系统的工作点是指在压力供需平衡条件下,管道流量及泵站进, 出站压力等参数之间的关系。16, 有多个泵站的长输管道,中间站C停运后的工况变更具体状况是:在C以前各站的进
9、出站压力均上升,在C以后各站的进出站压力均下降,且距C站愈远,变更幅度愈小。17, 在长输管道中C点漏油后,漏油前的泵站的进出站压力都下降,漏点后面各站的进出站压力也都下降,且距漏点愈近的站,压力下降幅度愈大。18, 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值增大,温降将加快,随着流量减小,温降将加快。19, 某油品20的粘度为,粘温指数,那么出站温度,进站温度时,热油管道中的平均粘度为。20, 依次输送时,循环周期越长,产生的混油量越少,所须要的油罐容量越大。21, 热油管道中,在m=0.25的紊流状况下,可能出现不稳定区的条件是(TR-T0)20;在层流状况下,可能出
10、现不稳定区的条件是(TR-T0)3。22, 由于粘度对摩阻的影响,当Lc/CL/N时,由最大粘度确定允许最小进站压头;由最小粘度确定允许最大进站压头。三, 证明题及分析1, 设全线N座泵站,长为L,输量为Q,在C+1站入口处漏油,漏量为q,漏点前面流量为Q*,漏点后面流量为Q*-q。试证明漏点前的输量大于正常输量,漏点以后的输量小于正常输量即Q*QQ*-q。证明:从首站至漏油点的管段压降平衡式为: 1从漏油点至末站油罐液面的压降平衡式为: 2将1+2可得 3正常状况下全线的呀降平衡式为: 整理为 4比照3和4可知 证毕2, 设某管线长为L,有N座泵站,输量为Q提高输量后为Q1。提高管路输送实力
11、的方法通常有倍增泵站, 铺设副管和变径管,假如要求提高的输送实力大于倍,那么可以采纳既倍增泵站又铺设副管的综合方法,试证明此时所须要的副管长度为。其中:,。证明:倍增泵站并铺副管前的能量平衡式为: 1倍增泵站并铺副管后的能量平衡式为: 2联立解1和2得 EMBED Equation.3 3, 某等温输油管道,地形平坦沿线高程均相等,三个泵站等间距布置,每站二台一样型号的离心泵并联工作,输量为Q;现由于油田来油量削减,输量降为Q/2,问可对运行的泵组合及泵站出口阀进展哪些调整?哪种方案最好?说明理由管线流态均为水力光滑区,忽约。解:设:管线长为L,输量为Q时各泵站的扬程均为hc,输量为Q/2时各
12、泵站的扬程均为hc1,输量为Q时的能量平衡方程为: 输量为Q/2时的能量平衡方程为: 比拟和可得: EMBED Equation.3 所以,按题意可知只需一个泵站的一台泵即可完成Q/2的输量。当然,还可实行把泵站出口关小节流, 调整泵机组速度, 换用离心泵的叶轮直径等措施。但以全线能消耗用最低为根本原那么考虑,前者为最优。4, 在管道建立中,常为某种目的而铺设副管或变径管来降低摩阻,在流态一样如水力光滑区的状况下,试分析降低一样水力摩阻时,采纳铺设副管还是变径管在经济上更为合理?设铺设副管及变径管的长度均为Lf; 副管的管径及干线管径一样,即d=df;变径管直径为d0解:因为在水力光滑区,且d
13、= df,f=/2据题意有0,即=(d/d0)=0.298,解得d0=1.29 d钢材耗量分别为:副管为 2 dLf 变径管为 1.29 dLf可见铺设变径管可节约钢材35.5%,所以铺设变径管比铺设副管在经济上更为合理。四, 计算题1、 某埋地原油管道等温输送管线,任务输量2500104t/a,管内径D=0.703m;年平均地温T0=191910-6m2/s;油温20时的密度为874Kg/m3;钢管肯定粗糙度e取0.1mm;全线长176Km。求全线的沿程摩阻损失hl。解:1, 计算输送温度下的流量油品19时的密度为:Kg/m3 Kg/m3 体积流量:m3/s(2), 计算雷诺数3, 用列宾宗
14、公式计算沿程摩阻2, 某3257的等温输油管线有两座泵站,每座泵站有两台同型号的泵串联工作,线路上几个测点所对应的里程和高程如下所示。问该管线的输量可达多少?当第二站停运后,该管线的输量又可到达多少?:流态为水力光滑区,首站进站压头为20m,各站单泵特性方程为H=280.2-2030q(q:m3/s;H:m),油品的计算粘度=2.210-6m2/s,站内局部阻力和干线局部阻力均不计。测点12345里程Km032507486高程m0492316061解:全线能量平衡方程第二站停运后3, 某管线,站间距2.,输量G=98Kg/S,出站温度65,沿线地温T0=3,所输油品物性为粘温系数,按平均温度计
15、算法求热油管路的站间摩阻。按水力光滑区计算。解:1计算平均温度2由平均温度计算平均粘度由粘温指数公式:得3求站间摩阻五, 问答题1、 输油站的主要作业区由哪几局部组成?简述输油站的主要功能或操作。主要作业区包括:输油泵房;阀组间;清管器收发装置;计量间;油罐区;加热系统;站控室;油品预处理设施。输油站的主要功能或操作包括:来油及计量;正输;反输;越站输送包括全越站, 压力越站, 热力越站;收发清管器;站内循环或倒罐;停输再启动。2、 简述依次输送管道有哪几个特点?依次输送时会产生混油;混油须要采纳合理的工艺进展处理和销售;批量和最优循环次数;首末站批量油品的储存;管道的水力特性不稳定。3、 简
16、述管道输送的特点?管道输送的优点:运费低,能耗少;运输量大, 劳动生产率高;建立投资低,占地面积少;受外界影响小,平安性高。管道输送的缺点:管道输送量的经济范围小, 极限范围小;起输量高。4、 热油管道的泵站布置及等温管道相比有何特点?加热站间管道的水力坡降线是一条斜率不断增大的曲线。可依据各段油温对应的摩阻值在纵断面图上按比例画出,连成曲线。在加热站处,由于进, 出站油温突变,水力坡降线的斜率也会突变,而在加热站之间,水力坡降线斜率连续变更。5、 热油管道在中等流量区时,为什么随流量减小,摩阻反而增大?进入不稳定区的条件是什么?在中等流量区,一方面随着流速的增大而使摩阻增加,另一方面随着流量
17、的增加,终点油温TZ显著上升,对于或B值较大的含蜡原油和重油,当油温较低时,粘度随温度的变更是较猛烈的。因此T的上升会使油流的粘度显著下降,而使摩阻减小。加之层流时粘度对摩阻的影响较大,故可能出现随流量减小,摩阻反而增大的现象。进入不稳定区的条件是:在m=0.25的紊流状况下,;在层流状况下, 。6、 简述依次输送时,影响混油的因素有哪些?答:管内流淌状态, 管径, 混油界面所经过的管道长度或时间;此外还有输送次序, 首站初始混油量, 中间泵站, 停输等对混油量均有影响。7、 两种油品在管内交替时,产生混油的主要缘由是什么?答:一是管道横截面沿径向流速分布不匀称使后行油品呈楔形进入前行的油品中
18、;二是管内流体沿管道径向, 轴向造成的紊流扩散作用;三是两种油品的密度差而引起的混油。8、 影响混油量多少的因素有哪些答:影响混油量的因素有管内流淌状态, 管径, 混油界面所经过的管道长度, 输送次序, 首站初始混油量, 中间泵站, 停输对混油量的影响。9, 简述怎样用图解法推断翻越点?在接近末端的纵断面的上方,按其纵横坐标的比例作一水力坡降线,将此线向下平移,直到及纵断面线相切为止。如水力坡降线在及终点相交之前,不及管道纵断面线上的任一点相切,即不存在翻越点,如水力坡降线在及终点相交之前,及管道纵断面线相切,第一个切点就是翻越点。10, 为什么外伴随加热可以防止石蜡沉积?答:1分子扩散方向从
19、管壁向中心扩散;2剪切弥散被热运动减弱六, 推断题1, 一般状况下,紊流时,扩散混油是主要的;层流时,流速分布不均而形成楔形油头造成的混油是主要的。因此,对于长距离依次输送管道,一般都在紊流区工作,主要是扩散混油。2, 有一条依次管道,设计输送n种油品,在一个循环内,形成混油段的数量m为:m=n-1。3, 对于大直径的热含蜡油管道,加热站间常见流态变更依次为:从加热站出口处的牛顿紊流牛顿层流非牛顿紊流非牛顿层流。4, 热油管道中,在m=0.25的紊流状况下,可能出现不稳定区的条件是(TR-T0)3;在层流状况下,可能出现不稳定区的条件是(TR-T0)20。5, 泵的扬程和泵的排出压力均等于泵的
20、出口压力。6, 假如肯定输量的液体从某高点自流到终点还有能量富有,且在全部的高点中该点的富有量最大,那么该高点就是翻越点。7, 热油管道的运行方式是导致是否出现不稳定工作区的首要条件,当流态为层流时,维持进站温度TZ肯定运行时,易出现不稳定工作区。8, 我们知道只要铺设副管总有减阻效果,并且随雷诺数的上升,铺副管和变径管的减阻效果增加。9, 管道某点堵塞后由于流量减小,因此堵点前后的压力均下降。10, 在管道运行中反算总传热系数K时,假设发觉K减小,假如此时输量Q降低,摩阻Hl增大,那么说明管壁结蜡可能较严峻,应实行清蜡措施。七, 多项选择题1, 评价含蜡原油流变特性的主要指标有:A B DA
21、 粘度,B 凝点,C 含蜡量,D 静屈服值。2, 含蜡原油管道中的蜡沉积机理主要包括:B C DA 蜡晶吸附,B 分子扩散,C 布朗运动,D剪切弥散。3, 输油管道的勘察工作是设计工作的根底,勘察一般按以下哪几个阶段进展:A C DA 踏勘,B 选线勘察,C 初步设计勘察,D 施工图勘察。4, 变更泵特性的方法主要有:A B CA 切削叶轮,B 变更泵的转速,C 进口负压调整,D 调整泵的出口压力。5, 影响热油管道结蜡量的主要因数有:A B C DA 油温柔管壁温差,B 油流速度,C 原油的组成,D 管壁材质。6, 影响热油管道温降的因素包括:A B C DA 土壤温度场,B 土壤湿度,C
22、大气温度,D 管道运行参数。7, 铺设副管的目的主要是为了:B C DA 增大散热面积,B 降低摩阻,C 增大泵站布置范围,D增加输量。8, 影响管道特性曲线起点上下的因素是:CA 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缓的因素是:A B DA 流量,B 不同管径,C 地形高差,D 油流粘度。10, 热油管道的运行启动方法有:A B C DA 冷管干脆启动,B 预热启动,C 加稀释剂启动,D 加降凝剂启动。管输工艺复习题1, 长输管道由哪两局部组成? P2 答:输油站和线路2, 长输管道分为哪两类? P2答:原油管道和成品油管道3, 长距离输油管道的设计阶段一般分
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