《油气管道输送》教学大纲.docx

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1、油气管道输送教学大纲一、课程根本信息1、课程英文名称：Oil & Gas Pipeline Transportation 2、课程类别：专业根底课程3、课程学时：总学时 48 ，试验学时 2，上机学时 24、学分：3.05、先修课程：工程流体力学、工程热力学与传热学、储运设备、仪表与检测技术、计算机程序设计6、适用专业： 油气储运工程7、大纲执笔：油气储运教研室 梁光川8、大纲审批：石油工程学院学术委员会9、制定(修订)时间：2023.11二、课程的目的与任务：油气管道输送是油气储运工程专业的专业根底课。本课程较全面地介绍了油气长输管道系统组成、工艺原理以及设计和治理方法。其任务是通过各教学环

2、节，使学生把握油气管道设计和治理方面的根本概念、根本理论及其具体应用。能够充分生疏技术经济、自动化技术在油气管道设计和治理中的重要地位，从总体上提高学生分析和解决油气管道设计、生产治理等问题的力量。三、课程的根本要求：通过本课程的学习，学生应把握输油管道设计的任务和根本步骤，能够应用相关理论、方法和手段进展等温输油管道系统的设计，加热输油管道系统的设计，高粘、高凝原油不加热输送管道系统的设计，挨次输送管道系统的设计，输油站的设计；能分析管道系统各种运行工况，并能把握管道系统运行治理根本方法和手段。了解气体在管道中的流淌规律、水力计算公式的推导思路和方法，把握各水力参数的物理意义、水力摩阻系数的

3、选用、水力参数的计算和分析方法、简单输气管的计算方法；水力、热力计算数值求解的步骤与技巧；输气管道末段工艺参数的计算方法；压缩机的选择方法和在线路中的布置；技术经济计算方法；输气管在运行治理中的工况分析方法；了解油气管道自动监控和治理的方法。四、教学内容、要求及学时安排：1. 输油管道概况和勘察设计 2.0 学时了解国内外输油管道的根本状况，把握长距离输送管道系统的根本组成和进展方向；把握输油管道勘察设计的根本步骤和各步骤的根本任务重点：输油管道勘察设计的步骤和各步骤的根本任务1.1 输油管道概况 1.0 学时1输油系统；2管道输送的特点；3长输系统的分类及组成；4长输管道的输送方式；5国内外

4、长输管道介绍；6我国长输管道技术的差距和进展趋势1.2 输油管道勘察设计概述 1.0 学时1输油管道建设程序；2选线原则；3勘察程序和要求；4线路和站址的勘察；5设计阶段及主要内容2. 等温输油管道工艺计算 6.0 学时把握等温输油管道工艺计算所需要原始资料的计算方法、输油泵站工作特性和输油管摩阻计算公式。把握等温输油管道工艺设计的根本步骤和方法；把握输油管道运行工况分析与调整的方法，了解运行优化的思路。难点：输油管道运行工况分析与调整方法。2.1 工艺设计所需原始资料2.2 输油泵站工作特性2.3 输油管道的压能损失1摩阻损失；2管道压降计算 3管道的工作特性 4泵站管道系统的工作点；5水力

5、坡降线；6翻越点及计算长度。2.4 泵站的布置2.5 泵站及管路工作状况的校核1进出站压力校核；2动静水压力校核。3管道大落差段的设计2.6 等温输油管道设计方案的经济比较2.7 等温输油管道运行工况分析与调整1中间站停运；2干线漏油；3密闭输送管道的调整3. 热油管道输送工艺计算 6.0 学时把握热输油管道工艺计算热力模型、水力模型和传热系数计算方法；把握热输油管道热力水力计算过程以及与等温管道的不同点。把握热油管道的工作特性，了解热油管道石蜡沉积的过程和对工艺的影响；了解热油管道启动停产和再启动的过程和留意事项。重点：热油管道数学模型、工艺设计计算和运行工况分析与调整。难点：热油管道数学模

6、型3.1 加热输送的目的及特点3.2 热油管道温降计算3.2 热油管道总传热系数3.3 热输油管道的压能损失1摩阻计算的特点；2油品粘温特性 3热油管道摩阻计算方法分段数值算法 4热油管泵站数确实定和布置；5设计参数的选择；3.4 热油管道的日常运行治理1热油管道工作特性 2热含蜡油管道的经济运行方案。3.5 热油管道的石蜡沉积1析蜡过程；2内壁结蜡机理；3影响结蜡强度的因素；4结蜡对温降和摩阻的影响；5清蜡措施。3.6 热油管道的启动停产3.7 热油管道的停输与再启动4. 易凝、高粘原油输送 2.0 学时了解易凝高粘原油的流变特性和热处理特性、水力计算方法以及降凝降粘输送方法。重点：易凝高粘

7、原油的输送方法难点：易凝高粘原油输送管道的水力计算方法，易凝高粘原油热处理及降凝减阻输送工艺原理。4.1 含蜡原油的流变特性4.2 含蜡原油降凝剂改性处理输送工艺4.3 含蜡原有的其它降凝减阻输送工艺5. 挨次输送6.0 学时了解挨次输送的目的，把握混油机理和混油量的计算方法把握终点混油浓度与混油量的关系，把握挨次输送工艺设计方法，了解削减混油的措施和混油浓度的测量方法。重点：混油段在管道终点的切割，挨次输油管道工艺计算。难点：混油段在管道终点的切割5.1 挨次输送工艺概述5.2 混油过程和混油量的计算1混油机理；2混油扩展过程；3混油量的计算；4影响混油量的其它因素。5.3 混油段在管道终点

8、的切割1允许混油量； 2管道终点混油浓度与混油量的关系；3混油段的切割。5.4 工艺设计中的几个问题1最优循环数；2水力计算。5.5 削减混油的措施5.6 混油段浓度的测量6. 输油管道水击分折 2.0 学时理解输油管道产生水击的缘由、特点，了解水击的危害，把握水击波速计算及影响因素，水击分析数学模型，水击分析方法和水击掌握。重点：水击分析的根本方程式和根本边界条件难点：水击分析方法6.1 概述1水击分析的重要性 2水击的根本概念水击过程、水击传播速度、水击压强3长输管道水击的缘由和特点6.2 水击分析方法1水击分析的根本方程式 2根本边界条件7. 输油站2.0 学时了解输油泵站平面布置原则和

9、方法，把握输油站的主要工艺流程，了解输油站的常用设备。重点：输油站的工艺流程难点：输油站的工艺流程7.1 输油站的平面布置1站址的选择 2分区和根本组成3平立面布置的原则4平立面布置根本步骤。7.2 输油站生产单体工艺流程1泵机组；2加热装置；3清管球收发系统；4计量及标定装置7.3 输油站工艺流程1主要流程简述；2典型中间站和首站流程介绍。7.4 主要设备及关心系统8 自然气管道输送概述 2.0 学时了解国内外自然气管道进展概况和进展趋势，了解自然气管输气质标准；把握气体管道流淌的根本方程式重点：输气系统的特点、输气管进展趋势、输气管道流淌的根本方程1.1 自然气输送的几大环节1.2 自然气

10、管道输送的特点1.3 国内外管道输送概况1.4 自然气气质要求1.5 自然气管道流淌根本方程式1连续性方程；2运动方程；3能量方程；4气体状态方程。9. 输气管水力计算 6.0 学时把握输气管道水力计算根本公式，把握输气管道水力摩阻系数计算方法和常用计算公式，把握输气管道压力分布和平均压力计算方法。把握简单输气管道的水力计算方法。重点：阻力平方区五个水力摩阻系数公式的特点和国家标准推举的计算公式；压力分布规律的分析；平均压力的推导与应用；用流量系数法计算既串联又并联的简单输气管；有进分气支线、环形输气管的计算；内壁涂层的使用效果及对流量的影响。难点：地形起伏地区根本公式的推导9.1 平坦地区输

11、气管道的根本公式9.2 地形起伏地区输气管道根本公式1终点与起点高差的影响；2沿线地形高程的影响9.3 水力摩阻系数与常用输气公式1水力摩阻系数；2常用计算公式9.4 输气管道压力分布和平均压力1压力分布；2平均压力9.5 输气管道根本参数对流量的影响9.6 简单输气管道的计算1并联输气管道；2串联输气管道；3既串联又并联；4有副管的多线输气管道；5沿线有进、分气支线的输气管道；6环形输气管道的水力计算。10. 输气管热力计算 1.0 学时把握输气管道热力计算温降公式和传热系数的计算方法。了解水合物的构造，水合物生成条件的推测方法和防止措施。难点：自然气水合物的推测方法。10.1 输气管道的温

12、度变化规律1温降根本公式推导2温降根本公式争论10.2 总传热系数1传热系数公式；2总传热系数的计算10.3 自然气水合物的推测1自然气水合物的构造2自然气水合物的生成条件推测3自然气水合物的防止措施11. 输气干线系统的设计与工况分析 6.0 学时把握压缩机站根本方程和压缩机站与管道联合工作分析方法；把握压缩机站停运和沿线进、分气对管道工况的影响。把握输气管道末段储气的计算方法；把握输气管道沿线压气站的布置方法。了解输气管道的技术经济计算方法；重点：特性曲线的换算方法；各类特性方程的建立；联合工作时数学模型的建立； 压缩机站布置的计算方法；压缩机站工艺流程设计的原则；输气干线系统工况分析难点

13、：压缩机站停运和沿线进、分气的工况；输气管道末段储气；管道的技术经济分析方法。11.1 压缩机站根本方程11.2 压缩机与输气管道的联合工作11.3 压缩机站停运对输气管道工况的影响1对停运站站前某站的影响2对停运站站后某站的影响11.4 分气或集气对工况的影响1分气对流量的影响2分气对沿线压力的影响3进气对工况的影响11.5 输气管道末段储气1末段工况的变化2末段储气力量的计算3输气管道末段长度和管径的计算。11.6 输气管道沿线压气站的布置。11.7 输气管道技术经济计算1方案比较法；2数学分析方法；3灰色关联分析法；4动态规划法；5最小金属耗量法。12. 输气站场工艺流程及主要设备 1.

14、0 学时12.1 输气站的布置1布置原则2输气站的布置12.2 输气站工艺流程1无压缩机的输气站工艺流程 2压气站工艺流程往复式、离心式压缩机站流程13. 油气管道运行自动化 2.0 学时了解油气管道 SCADA 系统的配置和工作原理，13.1 油气管道 SCADA 系统的配置和工作原理1站控系统的配置和工作原理；2调度掌握中心的系统配置和工作原理 3SCS 和 DCC 间的通信方式及其选择原则13.2 自然气管道的自动掌握系统1自然气管道的自动调整系统；2自然气管道的自动计量系统；3自然气管道的自动监控13.3 自动化油气管道的运营治理1生产及经营治理机构的设置；2自控操作和调度指挥 3管道

15、设备的修理与治理；4通信系统的运行与维护治理；5财务结算治理。五、考试考核方法：1、寻常成绩：152、试验成绩：15%3、结业考试： 70 六、教材及参考书：(一)教材：输油管道设计与治理，杨筱蘅主编，石油工业出版社，1996.8自然气管路输送，李长俊 主编，石油工业出版社，2023.11(二)参考书：石油与自然气管路输送，陈祖泽等编，西南石油学院；Szilas七、其它输气管道设计与治理，姚光镇主编，石油大学出版社；Oil & Gas Pipeline Fundamentals，John L.Kennedy.；Production and Transport Oil and GasPart B：Gathering and Transport，A. P.