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输油管道设计与管理期末复习题含答案

2020-08-11 来源:客趣旅游网
《输油管道设计与管理》综合复习资料

一、填空题

1、五大运输方式是指铁路、水路、航空、__公路_和__管道_运输。2、翻越点可采用_图解法__和__解析法__两种方法判别。

3、串联泵的优点是__不存在超载问题_、__调节方便__、__流程简单_、_调节

方案多、有利于管道的优化运行__。

4、当长输管道某中间站突然停运时,全线输量_减小_,停运站前各站的进、出

站压力均_升高_,停运站后各站的进、出站压力均__下降__。5、长输管道输量调节的方法主要有_改变运行的泵站数_、_改变运行的泵机组

数_、改变泵机组的转数__。

6、影响等温输油管道水力坡降的主要因素是_输量_、_地温_、_管道直径_和_

油品粘温特性_。

7、热泵站上,根据输油泵与加热炉的相对位置可分为__先炉后泵_流程和_先泵后炉_流程。

8、影响热油管道水力坡降的主要因素是_输量_、_进出站油温、_管道直径_和_

油品粘度。

9、减少管内壁结蜡的主要措施有_提高油温_、_缩小油壁温差_、化学防蜡_、

定期清蜡__。10、

_。

11、影响热含蜡原油管线再启动压力的因素有_停输终了管内温度分布_、_

原油流变特性_和_原油的屈服裂解特性_。12、13、14、

沿程混油的机理是_流速分布不均引起的几何混油_、紊流扩散混油_、_混油段实现两段切割的充要条件是__KAt3>KAt2____。

降低顺序输送管线沿程混油的措施主要有_设计时使管线工作在紊流区,密度差引起的混油。

为确保热油管道的运行安全,应严格控制其输量大于_管道允许最小输量

不用副管,采用简单流程及先进的检测仪表、阀门等_、_运行中避免不满流,采用合理的输送顺序,终点及时切换,油品交替时避免停输等_、_采取隔离措施;采用“从泵到泵”的输送工艺;确定合理的油品循环周期_。15、

管道的运输特点:_运量大,固定资产投资低_、_受外界限制少,可长期稳定连续运行,对环境的污染小、——便于管理,易于实现集中控制,劳动生产率高_、_运价低,耗能少;占地少,受地形限制少;灌输适于大量、单向、定点的运输,不如铁路、公路运输灵活_。16、17、18、19、

解决动水压力超压的方法有__增大壁厚__、_设减压站_。

长输管道工况变化的原因分为__正常工况变化__、__事故工况变化_。热油管道摩阻计算的方法有_平均温度计算法_、_分段计算法__、基于粘

温关系的方法_。

当管道中间某处发生堵塞时,全线输量_减小__,堵塞点前各站的进出站压力均__升高_,堵塞点后各站的进出站压力均__下降_。

20、21、22、23、

在管道纵断面图上,横坐标代表管道的_实际长度_,纵坐标代表_海拔高翻越点后不满流的危害是_增大水击压力_、_顺序输送管道增大混油__。选择输油泵机组的原则是__满足输量要求_、_充分利用管路的承压能力密闭输送工艺的优缺点是_全线密闭,中间站不存在蒸发损耗__、_流程

度_。

_、_泵在高效区工作_、_泵的台数符合规范要求。

简单,固定资产投资小、可全部利用上站剩余压头,便于实现优化运行_、_水击危害大,全线各站必须有可靠的水击自动保护系统_。24、

长输管道稳定性调节的主要方法有

节流调节_、调速调节_、_回流调

节。

25、热泵站上,先炉后泵流程的优点是_进泵油温高,泵效高__、_站内管道

油温高,管内结蜡轻,站内阻力小_、加热炉承受低压,投资小,运行安全。26、

影响热油管道轴向温降的主要因素是_输量_、_管道的总传热系数_、_

管道直径_和_地温_。27、影响管内壁石蜡沉积的主要因素是__油温__、_油壁温度_、__流速__、_

原油组成__。28、29、

当发现热油管道进入不稳定区时,要尽快使其回到稳定区。可采取的措

施有__提高油温__、_通过增加开泵提高输量_、__轻油或热水置换_。

反算热油管道总传热系数的目的是_积累运行资料,为以后设计新管线提供选择K值的依据_、_通过K值的变化,了解沿线散热及结蜡情况,帮助指导生产__。

30、一般来说,层流时,流速分布不均引起的几何混油_是造成混油的主要原

因;紊流时,__扩散混油__是造成混油的主要原因。31、

在顺序输送管道上,管道终点混油段的切割方式有_两段切割_、_三段切

割_、__五段切割_。

二、简答题

1、简述输油管道工况变化原因及运行工况分析方法。

“从泵到泵”运行的等温输油管道,有许多因素可以引起运行工况的变化,可将其分为正常工况变化和事故工况变化。

突然发生工况变化时(如某中间站停运或有计划地调整输量而启、停泵),在较短时间内全线运行参数剧烈变化,属于不稳定流动。假设在各种工况变化的情况下,经过一段时间后,全线将转入新的稳定工况,通过对前后两个稳定工况的分析,找出运行参数的变化规律。运行分析的出发点能量供求平衡。分析方法有图解法和解析法。

2、热油管道摩阻计算时,为什么要按一个加热站间距计算?

因为在加热站进出口处油温发生突变,粘度也发生突变,从而水力坡降也发生突变,只有在两个加热站之间的管路上,水力坡降i的变化才是连续的,所以要按一个加热站间距计算摩阻。

3、简述热油管道出现不稳定工作区的条件。当发现管道进入不稳定区时,可采

取什么措施使其回到稳定工作区?

(1)在管线允许和可能的情况下,尽量提高出站油温。

(2)尽快提高输量(开启备用泵或未开的泵站)(3)在上述两种措施都不行的情况下,输入轻质油品(或热水),用轻油(或

热水)将重油从管道中置换出来。

4、简述顺序输送管道的特点。

5、简述输油站工艺流程设计的原则。

1)工艺流程要满足各输油生产环节的需要

2)中间输油泵站的工艺流程要和采用的输送方式相适应3)便于事故处理和检修

4)经济、节约

5)能促使采用最新可续技术成就,不断提高输油水平

6、如果输油管线上存在翻越点,但设计时没有考虑,简要分析在什么情况下管

线输量为0,什么情况下管线输量不为0?

当翻越点前面所有泵站的特性方程中的A值之和小于翻越点与起点高程之差时,管线输量为0,否则管线的输量不为0,但会小于设计输油能力。7、简述轴向温降公式的用途。

8、简述热油管道为什么会存在最优运行温度?

热油管道的总能耗费用包括能费用和动力费用两部分。热能费用随运行温度的升高而增大,动力费用随运行温度的升高而下降,因此总能耗费用随运行温度的变化曲线上必有极小点,该极小点对应的温度即为管道的最优运行温度。9、简述顺序输送管道末站上混油处理的方法。10、

简述输油站上全越站流程的用途。加热炉管裂着火,无法切断油源;

加热炉看火间着火,无法进入处理;

非全越站不能进行站内管道、设备施工检修或事故处理。11、

简述热油管道节能降耗的主要措施。

1.提高输油泵的效率:以高效泵代替低效泵、加强输油泵的维护保养与检修,减少泵内损失;2.提高电机的负载率

3.提高加热系统的效率:用高效加热炉代替效率低下的加热炉可大

幅度降低原油加热的燃料消耗。也可对现用加热炉进行技术改造,提高加热炉的效率;

4.保证管道系统始终处于最优运行状态:利用信息网络和自动化技

术以及优化运行技术,优化运行参数,确定合理的优化运行方案,可大幅度降低热油管道运行的总能耗费用,提高管输效率。5.减少管输过程中原油泄漏。

12、13、

简述用水力坡降线法判断翻越点的步骤。

如何根据管道的运行参数反算热油管道的总传热系数?

14、成品油管道为什么一般都采用顺序输送工艺?

成品油输送的特点是种类多、批量小,若每一种油品都建一条管线,必然是要建多条小口径的管线。若顺序输送这些油品,则只需建一条大口径的管线。多条小口径管线的建设投资和运行管理费用比一条管线高得多,采用顺序输送具有显著的经济效益,故成品油管线一般均采用顺序输送。15、简述输油站反输流程的用途。

因各种原因使停输时间过长,需反输活动管线。管道输量太低,必须正反输交替运行。清管器在进站管段受阻需进行反冲。投产前管子预热。16、简述热泵站上先泵后炉流程的缺点。

进泵油温低,泵效低

站内油温低,管内结蜡严重,站内阻力大加热炉承受高压,投资大,危险性大

17、简述架空热含蜡原油管道停输后温降过程的三个阶段。

第一阶段(T>TSL)

管壁上的凝油层很薄,管内存油至管外大气或水的传热方式主要是对流放热,且由于该阶段油与周围的温差较大,放热强度大,温降快,且整个断面上的油温基本均匀,没有大量的蜡晶析出

第二阶段(TNG<T<TSL)

随油温和壁温的继续降低,一方面蜡不断结晶析出,使管壁处的原油首先失去流动性,而变成凝油层。随着凝油层的不断加厚,热阻增加;另一方面,油流粘度增大,自然对流放热系数变小,也使热阻增大。而蜡的结晶析出又放出潜热,因而这一阶段的油温下降最慢。

第三阶段(T<TNG)

管内存油全部变成凝油,油中的传热方式变化为纯导热,由于第二阶段发生相态变化,中心油温变化较小,所以该阶段中心油温下降速度快于第二阶段。但由于油温较低,与环境温差较小,温降比第一阶段要缓慢的多。18、简述热油管道启动投产的方法及其适用条件。19、20、

简述顺序输送中减少混油的主要措施。简述泵站上热力越站流程的用途。

停炉检修;

地温高,输量大,热损失小,可不加热;加热炉系统发生故障,但可以断油源;三、等温输油管道分析题

某等温输油管道,全线地形平坦。全线共设6座泵站,等间距布置。正常运行时,每站2台同型号的离心泵并联工作,输量为Q。如果管道输量降低50%,

1、计算全线摩阻损失变为原来的多少倍(已知管道流态为水力光滑区)?2、请给出最佳的调节方案,并说明理由。解:

(1)由于管线地形平坦,管线的压降主要是沿程摩阻压降。设输量为Q时,压降为h1,输量为50%Q时,压降为h2,则:

1

(Q)2−mνmβ25−mLh211.75d==()=0.297h1(Q)2−mνm2

βL5−md(2)由于压降减小70%左右,故可停开4座泵站,同时还需1、4站出口节流调节;又由于输量减少1/2,故每座泵站又可停开1台泵,所以最佳的调节措施是:停开2、3、5、6泵站,1、4泵站各开1台泵,同时在1、4站出口节流调四、热油管道计算题

一条φ426×7的埋地热油管线,最长的加热站间距为58km,管线允许的最低进站油温为35℃,最高出站油温为65℃,原油平均比热2100J/kg℃,地温T0=5℃,正常运行时总传热系数1.9W/m2℃(以钢管外径计),已知流态为水力光滑区,不考虑摩擦升温的影响。

1、计算该站间的允许最小输量;

2、设管线年输量为450万吨(一年按350天计算),维持进站油温35℃不变运行,油品平均密度875kg/m3,油品粘温关系为υ=10.3×10-6e--0.036(T-65)m2/s,计算该站间的出站油温,并用平均温度法计算该站间的摩阻损失。

解:1.在其他条件相同的前提下,站间距最长的站的允许最小输量即为管线的允许最小输量,所以

KLmaxπD1.9×π×0.426×58000

Gmin===101.32(kg/s)

TRmax−T065−5Cln2100ln

TRmin−T035−5

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