《輸油管道設(shè)計(jì)與管理》課程綜合復(fù)習(xí)資料

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1、輸油管道設(shè)計(jì)與管理課程綜合復(fù)習(xí)資料一、填空題：1、翻越點(diǎn)后管道存在不滿流的危害有 、 。2、解決翻越點(diǎn)后管道不滿流的措施有 、 。3、當(dāng)管道某處發(fā)生堵塞時(shí)，全線輸量 ，堵塞點(diǎn)前各站的進(jìn)、出站壓力均 ，堵塞點(diǎn)后各站的進(jìn)、出站壓力均 。4、影響等溫輸油管道水力坡降的主要因素是 、 、 和 。5、熱泵站上，根據(jù)輸油泵與加熱爐的相對(duì)位置可分為 流程和 流程。6、長(zhǎng)輸管道停輸?shù)脑蚍譃?、 。7、混油段實(shí)現(xiàn)兩段切割的充要條件是 。8、順序輸送中混油在管道終點(diǎn)的處理方法有 、 、 、 。9、選擇輸油泵機(jī)組的原則是 、 、 、 。10、串聯(lián)泵的優(yōu)點(diǎn)是 、 、 、 。11、改變離心泵特性的主要方法有 、 、

2、。12、影響熱油管道軸向溫降的主要因素是 、 、 、 。13、熱油管道的啟動(dòng)投產(chǎn)方法主要有 、 、 。14、五大運(yùn)輸方式是指公路運(yùn)輸、 、 、 和 。15、長(zhǎng)距離輸油管道由 和 兩大部分組成。16、解決動(dòng)水壓力超壓的措施有 、 。二、簡(jiǎn)答題1、簡(jiǎn)述離心泵的啟動(dòng)過(guò)程。2、熱油管道設(shè)計(jì)中確定加熱站的進(jìn)出站溫度時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？3、簡(jiǎn)述熱油管道為什么會(huì)存在最優(yōu)運(yùn)行溫度？4、如果一條長(zhǎng)輸管道存在翻越點(diǎn)但設(shè)計(jì)中沒(méi)有考慮，投產(chǎn)后管道的輸量會(huì)怎樣變化？為什么？5、熱油管道摩阻計(jì)算時(shí)，為什么要按一個(gè)加熱站間距計(jì)算?6、簡(jiǎn)述熱油管道節(jié)能降耗的主要措施。7、簡(jiǎn)述順序輸送中減少混油的措施?8、簡(jiǎn)述熱油管線上反輸流程

3、的作用。9、成品油管道為什么一般均采用順序輸送工藝？三、分析題:1、某等溫輸油管，全線地形平坦。全線共設(shè)8座泵站，等間距布置。正常運(yùn)行時(shí)，每站三臺(tái)同型號(hào)的離心泵并聯(lián)工作，輸量為Q。如果管線輸量降為Q： （1）計(jì)算全線摩阻損失變?yōu)樵瓉?lái)的多少倍（已知流態(tài)為水力光滑區(qū)）？ （2）給出最佳的調(diào)節(jié)方案，并說(shuō)明理由。2、一條等溫長(zhǎng)距離輸油管道，全線地形平坦，6座泵站等間距布置。每站有3臺(tái)相同型號(hào)的離心泵并聯(lián)工作。6座泵站每站3臺(tái)泵運(yùn)行時(shí)輸量為750m3/h，若要求將輸量降為400m3/h，試給出最佳的調(diào)節(jié)方案，并說(shuō)明理由(己知管道流態(tài)為水力光滑區(qū))。四、計(jì)算題:1、一條5297的埋地?zé)嵊凸艿?，輸量?50

4、t/h，加熱站間距為50km，維持進(jìn)站油溫TZ30不變運(yùn)行。管道允許的最高出站溫度和最低進(jìn)站溫度分別為65和35。正常運(yùn)行時(shí)，總傳熱系數(shù)K=2.1w/m2（按鋼管外徑計(jì)算），管道中心埋深處的自然地溫為7，原油比熱為2100J/kg，平均密度為870kg/m3，油品粘溫關(guān)系為 (m2/s)，摩擦升溫忽略不計(jì)。 （1）試計(jì)算該管線的允許最小輸量Gmin； （2）用平均溫度法計(jì)算正常運(yùn)行時(shí)該站間的摩阻損失（已知流態(tài)為水力光滑區(qū)）?2、一條4267的埋地?zé)嵊凸艿?，熱站間距為55km，維持進(jìn)站油溫Tz=35不變運(yùn)行，管道年輸量為550萬(wàn)噸（一年按350天計(jì)算），原油平均比熱C2250J/kg，油品平均密

5、度890kg/m3，油品粘溫關(guān)系為17.510-6e-0.036(T-65) m2/s，地溫T05，總傳熱系數(shù)K=1.9W/m2（以防腐層外徑計(jì)），防腐層厚度為3mm，管道流態(tài)為水力光滑區(qū)，不考慮摩擦升溫的影響。(1) 計(jì)算加熱站的出站油溫為多少？(2) 用平均溫度法計(jì)算熱站間的摩阻損失。輸油管道設(shè)計(jì)與管理課程綜合復(fù)習(xí)資料參考答案一、填空題：1、不滿流的存在將使管道出現(xiàn)兩相流動(dòng)，當(dāng)流速突然變化時(shí)會(huì)增大水擊壓力；對(duì)于順序輸送的管道還會(huì)增大混油。2、在翻越點(diǎn)后采用小管徑、在中途或終點(diǎn)設(shè)減壓站節(jié)流3、減小，升高，下降4、流量、粘度、管徑、流態(tài)5、先爐后泵 先泵后爐6、計(jì)劃停輸、事故停輸7、8、(1)

6、將混油直接調(diào)和到兩種油品中銷售；(2)降級(jí)銷售；(3)在末站建分餾裝置對(duì)混油進(jìn)行分餾，然后調(diào)和到兩種油品中銷售；(4)送回?zé)拸S回?zé)?、滿足輸量要求；充分利用管路的承壓能力；泵在高效區(qū)工作；泵的臺(tái)數(shù)符合規(guī)范要求10、不存在超載問(wèn)題、調(diào)節(jié)方便、流程簡(jiǎn)單、調(diào)節(jié)方案多、效率高11、切削葉輪，改變轉(zhuǎn)速，拆級(jí)，改變運(yùn)行的泵機(jī)組數(shù)，改變運(yùn)行的泵站數(shù)（任選3）12、總傳熱系數(shù)、流量、管道埋深處的自然地溫、管徑13、冷管直接啟動(dòng)、加稀釋劑或降凝劑啟動(dòng)、預(yù)熱啟動(dòng)14、鐵路運(yùn)輸，水路運(yùn)輸、航空運(yùn)輸，管道運(yùn)輸15、線路、輸油站16、增大管道壁厚、減壓站減壓二、簡(jiǎn)答題1、灌泵、盤泵、關(guān)閉泵出口、啟泵、緩慢開(kāi)啟出口閥2、

7、確定加熱站的進(jìn)站溫度時(shí)，需要考慮三方面的因素：（1）油品的粘溫特性和其它的物理性質(zhì)；（2）管道的停輸時(shí)間，熱脹和溫度應(yīng)力等因素；（3）經(jīng)濟(jì)比較，使總的能耗費(fèi)用最低。3、熱油管線運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性可以用熱力費(fèi)用和動(dòng)力費(fèi)用之和來(lái)衡量，運(yùn)行溫度高時(shí)，摩阻損失小，動(dòng)力費(fèi)用低，但熱力費(fèi)用高，動(dòng)力費(fèi)用隨著運(yùn)行溫度的升高而降低，而熱力費(fèi)用隨著運(yùn)行溫度的升高而增大，因此必然存在一個(gè)使總能耗費(fèi)用最低的運(yùn)行溫度。4、流量會(huì)變小，設(shè)翻越點(diǎn)f處的高程為Zf，距起點(diǎn)的距離為L(zhǎng)f，則將規(guī)定流量的液流輸送到該點(diǎn)所需要的起點(diǎn)壓力為 而起點(diǎn)到終點(diǎn)所需要的壓力HHf,所提供的能量不足，為提高泵的揚(yáng)程，導(dǎo)致流量變小，揚(yáng)程增加。5、因?yàn)樵?/p>

8、加熱站進(jìn)出口處油溫發(fā)生突變，粘度也發(fā)生突變，從而水力坡降也發(fā)生突變，只有在兩個(gè)加熱站之間的管路上，水力坡降i的變化才是連續(xù)。6、(1) 提高輸油泵的效率: 以高效泵代替低效泵、加強(qiáng)輸油泵的維護(hù)保養(yǎng)與檢修，減少泵內(nèi)損失 (2) 提高電機(jī)的負(fù)載率 (3) 提高加熱系統(tǒng)的效率：用高效加熱爐替代效率低下的加熱爐可大幅度降低原油加熱的燃料消耗。也可對(duì)現(xiàn)用加熱爐進(jìn)行技術(shù)改造，增加煙氣余熱回收裝置，降低加熱爐的排煙溫度，在運(yùn)行中加強(qiáng)調(diào)節(jié)，降低過(guò)?？諝庀禂?shù)，加大油盤管的換熱面積，改造油盤管使其容易清垢等。 (4) 保證管道系統(tǒng)始終處于最優(yōu)運(yùn)行狀態(tài)：利用信息網(wǎng)絡(luò)和自動(dòng)化技術(shù)以及優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)，優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)，確定合

9、理的優(yōu)化運(yùn)行方案，可大幅度降低熱油管道運(yùn)行的總能耗費(fèi)用，提高管輸效率。 (5) 減少管輸過(guò)程中原油泄漏。7、(1)設(shè)計(jì)時(shí)使管線工作在紊流區(qū)，盡量不用副管，盡量采用簡(jiǎn)單流程及先進(jìn)的檢測(cè)儀表、閥門等； (2)運(yùn)行中避免不滿流，采用合理的輸送順序，終點(diǎn)及時(shí)切換，油品交替時(shí)避免停輸?shù)龋?(3)采取隔離措施； (4)采用“從泵到泵”的輸送工藝； (5)確定合理的油品循環(huán)周期。8、（1）輸量不足時(shí)，需要正反輸交替來(lái)活動(dòng)管線以防止凝管； （2）出現(xiàn)事故工況時(shí)需要反輸，事故工況如：末站著火、末站罐已儲(chǔ)滿等。9、成品油輸送的特點(diǎn)是種類多、批量（Batch）小。若每一種油品都建一條管線，必然是要建多條小口徑的管線

10、。若順序輸送這些油品，則只需建一條大口徑的管線。 后者與前者相比，所需的投資和經(jīng)營(yíng)費(fèi)用都要節(jié)省一半以上，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯，故國(guó)內(nèi)外成品油管線廣泛采用順序輸送的方法。三、分析題:1、(1) 設(shè)輸量為Q和2/3Q時(shí)全線摩阻損失分別為h1和h2，流態(tài)為水力光滑區(qū)，故m=0.25，根據(jù)列賓宗公式有全線摩阻損失變?yōu)樵瓉?lái)的二分之一。(2) 沿線地形平坦，泵站所提供的能量主要用于克服摩阻，而全線摩阻損失不到原來(lái)的二分之一，故可停開(kāi)4座泵站，由于輸量減少了三分之一，故運(yùn)行的站可停開(kāi)一臺(tái)泵。 所以最佳的調(diào)節(jié)方案是：2、4、6、8站停運(yùn)，1、3、5、7站各停運(yùn)一臺(tái)泵，同時(shí)運(yùn)行的站每站出口稍微節(jié)流。2、設(shè)輸量為75

11、0m3/h和400m3/h時(shí)全線摩阻損失分別為h1和h2，流態(tài)為水力光滑區(qū)，故m=0.25，根據(jù)列賓宗公式有沿線地形平坦，泵站所提供的能量主要用于克服摩阻，而全線摩阻損失不到原來(lái)的三分之一，故可停開(kāi)4座泵站，由于輸量減少了350 m3/h三分之一，故運(yùn)行的站可停開(kāi)一臺(tái)泵，由于運(yùn)行站的每臺(tái)泵的排量減小，揚(yáng)程會(huì)升高，故還必須關(guān)小運(yùn)行站出口閥的開(kāi)度。 3分所以最佳的調(diào)節(jié)方案是：2、3、5、6站停運(yùn)，1、4站各停運(yùn)一臺(tái)泵，同時(shí)關(guān)小1、4站出口閥的開(kāi)度（節(jié)流調(diào)節(jié)）。四、計(jì)算題:1、（1） kg/s （2）管道輸量：kg/s Q=G/=263.88/870=0.3033m3/s出站油溫為：平均溫度為：平均粘度為：m2/s流態(tài)為水力光滑區(qū)，m=0.25， 摩阻損失為：=280.6米油柱 2、（1）管道輸送流量為： kg/s (1/m) 固定進(jìn)站溫度運(yùn)行，所以（2）(m2/s)(m3/s) 因?yàn)榱鲬B(tài)為水力光滑區(qū)，所以m6