《輸油管道設(shè)計與管理》課程綜合復(fù)習(xí)資料

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1、《輸油管道設(shè)計與管理》課程綜合復(fù)習(xí)資料 一、填空題： 1、翻越點后管道存在不滿流的危害有 、 。 2、解決翻越點后管道不滿流的措施有 、 。 3、當(dāng)管道某處發(fā)生堵塞時，全線輸量 ，堵塞點前各站的進、出站壓力均 ，堵塞點后各站的進、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位置可分為 流程和 流程。

2、6、長輸管道停輸?shù)脑蚍譃? 、 。 7、混油段實現(xiàn)兩段切割的充要條件是 。 8、順序輸送中混油在管道終點的處理方法有 、 、 、 。 9、選擇輸油泵機組的原則是 、 、 、 。 10、串聯(lián)泵的優(yōu)點是 、 、 、 。 11、改變離心泵特性的主要方法有 、 、 。 12、影響熱油管道軸向溫降的主要因

3、素是 、 、 、 。 13、熱油管道的啟動投產(chǎn)方法主要有 、 、 。 14、五大運輸方式是指公路運輸、 、 、 和 。 15、長距離輸油管道由 和 兩大部分組成。 16、解決動水壓力超壓的措施有 、 。 二、簡答題 1、簡述離心泵的啟動過程。 2、熱油管道設(shè)計中確定加熱站的進出站溫度時應(yīng)考慮哪些因素？ 3、簡述熱油管道為什么會存在最優(yōu)運行溫度？ 4、如

4、果一條長輸管道存在翻越點但設(shè)計中沒有考慮，投產(chǎn)后管道的輸量會怎樣變化？為什么？ 5、熱油管道摩阻計算時，為什么要按一個加熱站間距計算? 6、簡述熱油管道節(jié)能降耗的主要措施。 7、簡述順序輸送中減少混油的措施? 8、簡述熱油管線上反輸流程的作用。 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。正常運行時，每站三臺同型號的離心泵并聯(lián)工作，輸量為Q。如果管線輸量降為Q： （1）計算全線摩阻損失變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮ㄒ阎鲬B(tài)為水力光滑區(qū)）？ （2）給出最佳的調(diào)節(jié)方案，并說明理由。 2、一條等溫長距離輸

5、油管道，全線地形平坦，6座泵站等間距布置。每站有3臺相同型號的離心泵并聯(lián)工作。6座泵站每站3臺泵運行時輸量為750m3/h，若要求將輸量降為400m3/h，試給出最佳的調(diào)節(jié)方案，并說明理由(己知管道流態(tài)為水力光滑區(qū))。 四、計算題: 1、一條φ529×7的埋地?zé)嵊凸艿溃斄繛?50t/h，加熱站間距為50km，維持進站油溫TZ＝30℃不變運行。管道允許的最高出站溫度和最低進站溫度分別為65℃和35℃。正常運行時，總傳熱系數(shù)K=2.1w/m2℃（按鋼管外徑計算），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

6、略不計。 （1）試計算該管線的允許最小輸量Gmin； （2）用平均溫度法計算正常運行時該站間的摩阻損失（已知流態(tài)為水力光滑區(qū)）? 2、一條φ426×7的埋地?zé)嵊凸艿溃瑹嵴鹃g距為55km，維持進站油溫Tz=35℃不變運行，管道年輸量為550萬噸（一年按350天計算），原油平均比熱C＝2250J/kg℃，油品平均密度ρ＝890kg/m3，油品粘溫關(guān)系為υ＝17.5×10-6e-0.036(T-65) m2/s，地溫T0＝5℃，總傳熱系數(shù)K=1.9W/m2℃（以防腐層外徑計），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) 計算加熱站的出站油溫為多少

7、？ (2) 用平均溫度法計算熱站間的摩阻損失。 《輸油管道設(shè)計與管理》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，當(dāng)流速突然變化時會增大水擊壓力；對于順序輸送的管道還會增大混油。 2、在翻越點后采用小管徑、在中途或終點設(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、計劃停輸、事故停輸 7、 8、(1)將混油直接調(diào)和到兩種油品中銷售；(2)降級銷售；(3)在末站建分餾裝置對混油進行分餾，然后調(diào)和到兩種油品中銷售；(4)送回?zé)拸S回?zé)? 9、滿足輸量要求；充分利用管路的承壓能力；泵在高效區(qū)

8、工作；泵的臺數(shù)符合規(guī)范要求 10、不存在超載問題、調(diào)節(jié)方便、流程簡單、調(diào)節(jié)方案多、效率高 11、切削葉輪，改變轉(zhuǎn)速，拆級，改變運行的泵機組數(shù)，改變運行的泵站數(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、加稀釋劑或降凝劑啟動、預(yù)熱啟動 14、鐵路運輸，水路運輸、航空運輸，管道運輸 15、線路、輸油站 16、增大管道壁厚、減壓站減壓 二、簡答題 1、灌泵、盤泵、關(guān)閉泵出口、啟泵、緩慢開啟出口閥 2、確定加熱站的進站溫度時，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）管道的停輸時間，熱脹和溫度應(yīng)力等因素； （

9、3）經(jīng)濟比較，使總的能耗費用最低。 3、熱油管線運行的經(jīng)濟性可以用熱力費用和動力費用之和來衡量，運行溫度高時，摩阻損失小，動力費用低，但熱力費用高，動力費用隨著運行溫度的升高而降低，而熱力費用隨著運行溫度的升高而增大，因此必然存在一個使總能耗費用最低的運行溫度。 4、流量會變小， 設(shè)翻越點f處的高程為Zf，距起點的距離為Lf，則將規(guī)定流量的液流輸送到該點所需要的起點壓力為 而起點到終點所需要的壓力H

10、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、加強輸油泵的維護保養(yǎng)與檢修，減少泵內(nèi)損失 (2) 提高電機的負載率 (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。也可對現(xiàn)用加熱爐進行技術(shù)改造，增加煙氣余熱回收裝置，降低加熱爐的排煙溫度，在運行中加強調(diào)節(jié)，降低過?？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)運行狀態(tài)：利用信息網(wǎng)絡(luò)和自動化技術(shù)以及優(yōu)化運行技術(shù)，優(yōu)化運行參數(shù)，確定合理的優(yōu)化運行方案，可大幅度降低熱油管道運行的總能耗費用，提高管輸效

11、率。 (5) 減少管輸過程中原油泄漏。 7、(1)設(shè)計時使管線工作在紊流區(qū)，盡量不用副管，盡量采用簡單流程及先進的檢測儀表、閥門等； (2)運行中避免不滿流，采用合理的輸送順序，終點及時切換，油品交替時避免停輸?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，需要正反輸交替來活動管線以防止凝管； （2）出現(xiàn)事故工況時需要反輸，事故工況如：末站著火、末站罐已儲滿等。 9、成品油輸送的特點是種類多、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。若順序

12、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)營費用都要節(jié)省一半以上，經(jīng)濟效益十分明顯，故國內(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)樵瓉淼亩种弧? (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的二分之一，故可停開4座泵站，由于輸量減少了三分之一，故運行的站可停開一臺泵。 所以最佳的調(diào)節(jié)方案是：2、4、6、8站停運，1、3、5、7站各停運一臺泵，同時運行的站每站出

13、口稍微節(jié)流。 2、設(shè)輸量為750m3/h和400m3/h時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的三分之一，故可停開4座泵站，由于輸量減少了350 m3/h三分之一，故運行的站可停開一臺泵，由于運行站的每臺泵的排量減小，揚程會升高，故還必須關(guān)小運行站出口閥的開度。 3分 所以最佳的調(diào)節(jié)方案是：2、3、5、6站停運，1、4站各停運一臺泵，同時關(guān)小1、4站出口閥的開度（節(jié)流調(diào)節(jié)）。 四、計算題: 1、（1） kg/s （2） 管道輸量：kg/s Q=G/ρ=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) 固定進站溫度運行，所以 ℃ （2）℃ (m2/s) (m3/s) 因為流態(tài)為水力光滑區(qū)，所以 m 6