珠三角成品油管道（南沙～珠海）顺序输送混油分析及切割控制

成品油顺序输送中对混油量产生影响,影响混油量的因素,减少混油措施,实际中混油的切割,对产生的混油处理。     

弯管内成品油顺序输送混油数值计算

为了研究弯管对成品油顺序输送混油量的影响,采用volume of fluid（VOF）多相流模型,通过改变水平弯管的弯曲角度、曲率半径与竖直双弯管油品的输送顺序、方向及速度等因素,对水平弯管和竖直双弯管两种状态下成品油顺序输送进行三维数值模拟。结果表明：成品油在不同弯曲角度水平弯管中顺序输送时,随弯管弯曲角度增大,弯管处流场变化对混油段干扰加剧,混油量加大;在不同曲率半径水平弯管中输送时,随着弯管曲率半径增大,混油“双前锋”效应减弱,顺序输送过程中的混油段也相应缩短;成品油在竖直双弯管中顺序输送时,对于油品上行,汽油前行比柴油前行产生的混油量少,对于油品下行,相同输送顺序下结果则正好相反;当油品上行、汽油前行时,增大油品输送速度,紊流径向脉动加剧,油品间轴向扩散减小,混油段明显变短。     

长输成品油管道混油的变化趋势研究

长输成品油管道影响混油分布和混油量变化的因素很多,变化过程也很复杂。通过对成品油管道内混油在实际运行中参数变化的数据以及混油形成理论的分析,研究了正常输油条件下各种因素在混油形成过程中所起的作用,总结了混油在长输管道内分布、变化的一般规律。     

油品的顺序输送

油品顺序输送是长距离管道输送的主要方式之一。介绍了顺序输送的适用范围,简述了顺序输送中的混油问题及规律、混油界面的检测和混油处理,对工程实践中应注意的问题提出切实的解决办法。     

冷热原油顺序输送弯管内混油特性数值模拟

针对冷热原油顺序输送工艺,在已有混油理论基础上,建立冷热原油顺序输送混油计算的数学模型,采用有限容积法进行数值求解,并对竖直弯管内的混油特性进行分析研究.结果表明:重力作用方向与管道轴向的角度变化及流速分布变化是影响竖直弯管内混油特性的主要因素;在水平管段,重力方向与管道轴向垂直,导致混油浓度在径向分布不对称,而在竖直管段,重力方向与管道径向垂直,密度大的油品在上方时,混油量相对较大;在弯头及其后面直管内流速分布发生较大变化,高速区发生偏移,致使混油增强,混油前峰形状发生变化并且后行油品在径向的高含量区发生偏移.     

成品油管道混油切割操作及应急处置分析

该文基于华南成品油管道运行现有实际情况,结合以往事故、经验,对成品油管道混油切割操作中事故预防方法进行分析总结并对事故发生后的应急处理方法加以概括,得出了控制混油切割操作风险的有效途径.     

顺序输送成品油质量指标值衰减规律研究进展

相邻批次间混油拖尾现象的跟踪和油品质量指标的预测是混油切割及制定成品油管网调度计划的基础。然而油品质量指标的变化规律因拖尾段存在反常扩散、流动与传热耦合及复杂边界条件影响等问题而尚未得到有效揭示。针对"工业4. 0"背景下成品油管网大规模、高精度、智能化运行的需要,综述了管道中混油拖尾、质量指标值衰减过程的相关研究进展,总结了利用实验和数模揭示油品按不同比例混合后质量指标值变化规律的相关研究的现状和局限性。评述了组分油体积分数与管流过程拖尾现象的关系模型、油品成分与质量指标的关系模型,并梳理了相关的实验研究。指出今后将重点开展3个层次的研究:通过静态混合实验测定不同油品按不同比例在不同状态下混合后的不同质量指标值的变化规律,建立单组分分析模型及预测质量指标值的混合规则;探究考虑反常扩散过程的混油拖尾现象的机理,构建混油段形成拖尾效应的反常扩散模型;探究混油段质量指标值在管流过程中的变化规律,构建基于拟组分体积分数的混油段质量指标值的衰减规律模型。最终得到全面反映顺序输送管道内混油拖尾、质量指标值衰减现象的变化规律,为管输成品油的混油量控制、油品质量控制、切割方案制定提供了理论支持。     

成品油管道拖尾油形成机理研究

拖尾油是混油的尾段。在成品油顺序输送过程中不可避免地会产生拖尾油,而拖尾油会污染后行油品。在盲管段主要是由于死油区的前行油品混入主管而形成拖尾油。传统的混油量计算式没有考虑拖尾油的影响,采用雷诺时均法对紊流进行模拟计算,利用CFD对不同的流速及盲管长度的情况进行模拟得到混油相关实验数据,模拟结果表明,盲管中油品替换速度与流速呈指数关系,为使混油量较小,流速最好控制在1.6 m/s内。盲管长度与油品替换时间呈指数关系,为减少混油量,盲管长度应小于5倍主管管径。利用MATLAB对盲管段油品替换时间、盲管长度和流速进行多元非线性拟合,得到盲管段所产生的拖尾油长度,结合混油长度计算的Austin-Palfery式得到混油长度的计算修正公式。对比现场实际数据表明,修正公式计算得到的混油量更加接近实际值。     

成品油管道输送高差混油模型研究

在倾斜管道顺序输送中，输送油品的物性差异在重力作用下影响混油的形成。分析了油品物性对混油过程的影响，利用与混油区的物质分布相关的轴向有效分散系数，建立了管道顺序输送高差混油模型。同时考虑了粘度和密度的变化，采用Crank-Ncholson型隐式格式构造差分方程，并进行了数值求解。利用计算实例对雷诺数、倾角和输送长度等混油影响因素进行了分析。结果表明，倾角对混油的影响随着输送距离的增加和雷诺数的提高逐渐减小，特别是在大于临界雷诺数的高度湍流和长距离输送时，倾角对混油的影响相当小。     

成品油管道输送高差混油模型研究

在倾斜管道顺序输送中 ,输送油品的物性差异在重力作用下影响混油的形成。分析了油品物性对混油过程的影响 ,利用与混油区的物质分布相关的轴向有效分散系数 ,建立了管道顺序输送高差混油模型。同时考虑了粘度和密度的变化 ,采用Crank Nicholson型隐式格式构造差分方程 ,并进行了数值求解。利用计算实例对雷诺数、倾角和输送长度等混油影响因素进行了分析。结果表明 ,倾角对混油的影响随着输送距离的增加和雷诺数的提高逐渐减小 ,特别是在大于临界雷诺数的高度湍流和长距离输送时 ,倾角对混油的影响相当小     

停输对顺序输送管道混油影响的PHOENICS模拟

在紊流模型基础上, 建立了顺序输送混油新的模型,并利用PHOENICS软件对停输前后混油段浓度分布进行了数值模拟,给出了混油浓度变化图象和曲线。研究结果表明:在竖直管道顺序输送过程中密度差对层流边界层的影响会表现的比较明显且大于粘度差的影响。同时也验证了停输时,密度大的油品在管道下方所形成混油段长度无明显增大现象且小于油品以相反的方向输送时所形成的混油段长度。研究结果对于减少停输工况下的混油与停输再启动混油界面的跟踪与切割具有理论指导意义。     

基于PHOENICS顺序输送管道内两种油品传质数值研究

针对现有一些顺序输送混油计算公式中存在的问题，在k-ε紊流模型和使用壁面函数法处理近壁区问题的理论基础上，提出了顺序输送混油新的模型，并利用PHOENICS软件成功地对该模型进行了数值求解。首次以图像的形式直观地显示出管内的混油浓度分布，并通过浓度曲线的比较，对油品流速与输送次序对混油的影响进行了分析。研究结果表明，PHOENICS模拟能够为顺序输送混油机理的研究提供一个较为准确而便利的手段。同时也对影响混油的其他一些因素（高差、阀件、温度等）的研究提供了参考与帮助。     

成品油管道混油检测嵌入式仪器设计

分析了成品油管道中混油段的检测技术以及现有SCADA系统中对混油量计算所使用公式的不足之处,根据现场实际采用的经验控制方式以及混油段历史数据统计规律,对混油段切换控制设计了一套安全可行的嵌入式测控系统.该系统以并发任务的方式对光学界面仪数据进行采集,同时输出历史数据平均值以及切换控制信号.系统使用μC/OS操作系统,在软件设计中通过信号量机制及临界区的使用控制程序流程和时序.     

打孔盗油支管对输送成品油管内压力分布的影响

本文分析打孔盗油支管的成品油输送管道泄漏过程,建立带有打孔盗油支管的成品油输送管道物理模型,通过简化该物理模型建立了带有打孔盗油支管的成品油输送管道的三维压力场数学模型,利用Fluent软件模拟管道出口和支管的出流量比对带有打孔盗油支管的管道的压力场影响,确定其压力场特征,得到了带有打孔盗油支管的管道的压差二次曲线方程。     

成品油管道顺序输送过程减阻效果评价

顺序输送管道系统中,管道压差不仅受减阻剂加注浓度的影响,还取决于管道内各油品所占的比例,因此输送单一油品管道的减阻效果评价方法已不适用于顺序输送管道。以顺序输送成品油管道压力组成为基础,引入摩阻系数替代基准压力、流量的换算,建立顺序输送成品油管道减阻效果评价方法,并应用于化王复线成品油管道系统。分别对注入含减阻剂0~#柴油、排出92~#汽油阶段,以及注入不含减阻剂0~#柴油、排出含减阻剂0~#柴油阶段进行分析,得出化王复线减阻率随时间的变化趋势,在流量455.65 m~3/h的工况下,能够达到的最大减阻率为54%。试验工况下,最大流量为550.93 m~3/h,突破了化王复线成品油管道系统的输量瓶颈。     

输油调度常见事故及防范措施

管道运输因运输量大、连续、迅速、经济、安全、可靠、平稳及自动控制程度高等优点而成为国内外油品输送的主要方式.近年来我国输油管道技术的发展速度突飞猛进,而输油调度在油品输送过程中,对现场设备进行控制并对各运行参数进行监控,在管道输送过程中起着中枢神经的作用.随着管道快速发展,管道输送过程中也会不可避免地遇到各种各样的生产事故,在调度日常工作中常见的有憋压,混油,冒罐等事故,为了便于生产人员真正吸取以往事故、事件中的经验教训,在日常生产运行过程中杜绝类似事件的发生,确保生产安全,特列举近年来某管道生产过程中发生的典型生产事故、对其发生的原因进行分析并提出防范措施,尽量减少或避免今后此类事故的发生.     

成品油管道优化运行研究

利用成品油管道顺序输送的计算机离线优化仿真软件,可以安全、高效地使管道正常运营。分析了复杂成品油管道系统所有可能的工艺过程及管道沿线油品市场需求等因素,应用最优化理论建立了成品油管道优化运行数学模型,并用动态规划方法进行求解,同时编制了相应的优化运行软件。用该软件对兰-成-渝成品油管道的投产和当前的运行状况进行了优化模拟分析。利用该模型设计出了油品运移分输图、最优配泵方案和站场压力设置方案,可为管道运营预测提供可靠的依据。     

成品油管道优化运行研究

利用成品油管道顺序输送的计算机离线优化仿真软件，可以安全、高效地使管道正常运营。分析了复杂成品油管道系统所有可能的工艺过程及管道沿线油品市场需求等因素，应用最优化理论建立了成品油管道优化运行数学模型，并用动态规划方法进行求解，同时编制了相应的优化运行软件。用该软件对兰-成-渝成品油管道的投产和当前的运行状况进行了优化模拟分析。利用该模型设计出了油品运移分输图、最优配泵方案和站场压力设置方案，可为管道运营预测提供可靠的依据。     

管道腐蚀原理及防腐保护

输送油、气的管道大多处于复杂的土壤环境中，所输送的介质也多有腐蚀性，因而管道内壁和外壁都可能遭到腐蚀。一旦管道被腐蚀穿孔即造成油、气漏失不仅使运输中断，而且会污染环境甚至可能引起火灾造成危害。文中分析避免管道遭受土壤、空气和输送介质（石油、天然气等）腐蚀的防护技术。     

大型成品油管道调度的开泵方案优化

在输送计划一定的情况下合理制定成品油管道沿线各个泵站的开泵方案,可以确保成品油管道安全、经济地运行。在对成品油管道顺序输送问题深入分析的基础上,以沿线泵站动力费用总和最少为目标函数,建立成品油管道调度的优化开泵方案数学模型,模型采用离散时间表达。采用蚁群算法与动态规划算法混合求解模型,以西南成品油管道为例进行模拟计算,并将两种算法混合求解的计算结果与采用动态规划算法和遗传算法单独求解结果进行对比。结果表明:输油计划中的关键时刻采用动态规划算法求解,非关键时刻采用蚁群算法求解。相比于前人所采用的算法,在保证所求开泵方案经济性的基础上,大幅度提高了求解计算效率,从而确保大型成品油管道稳定、高效地运行,符合现场工艺要求。