温能耗计算在新建输油管道中的应用
输油管道设计与管理
在东北和华在北西地北区地，区先，后克建独成线了、庆克铁乌线线、担铁负了克拉玛依油田的原油外输任务；花 大线、铁秦格线线、担秦负京了线青、海铁油扶田线的、原抚油鞍外线输和任务；马惠宁线、靖咸线担负了长庆油 任了京大线庆，油形 田田成 、的了 辽原规 河油输模 油外任较 田输务大 、任。的 华务东 北；北 油库阿管 田鄯尔网 的线善油， 原担-赛管担 油负汉道负 外了塔塔拉里原木油田的原油外输任务。
H 泵站特性曲线
HA A
管路特性曲线
QA
Q
3、输油泵站的工作特性
输油泵的基本组合方式一般有两种：串联和并联
q1
Q
Hc
q2
例：阿赛线首站工艺流程图
例如两台泵并联时，若一台泵停运，由特性曲线知，单 泵的排量q>Q/2，排量增加，功率上升，电机有可能过载。
H
管路
并联 单泵
Q/2
q
Q
(2) 串联泵站的工作特性
1977年，俄罗斯建成了第二条“友谊”输油管道，口径为1220mm,长为4412km。两条管线的输量约为1 亿吨/年。 1977年，美国建成了世界上第一条伸入北极的横贯阿拉斯加管道,口径为1220mm，全长为1287km。年输 量约为1.2亿m3，不设加热站，流速达3m/s，靠摩擦热保持油温不低于60℃，投资77亿美元。
6、翻越点 如果使一定数量的液体通过线路上的某高点所需的压头比输送到终点所需的压头大，且在所有 高点中该高点所需的压头最大，那么此高点就称为翻越点。
F Hf
H
Lf
例：阿赛线2#站至3站翻越点
1700
1600
1500
1400
高 度 （m）
1300
1200
1100
原油输送管线设计及太阳能辅助加热应用
1绪论1.1背景及研究目的和意义人类社会的发展与能量的应用息息相关，人类的生存、生活、生产与发展离不开能源的应用。
人类的一切活动必须有能量的参与，能源是人类社会过去、现在、未来发展的基础[1]。
石油被称为工业血液，充分显示出石油对工业的重要性，就目前而言，石油在目前使用得能源中，占据很大比例，如果突然石油短缺，短时间内就会出现人类文明的倒退。
因此在新能源没有完全取代石油的情况下必须保证石油开采与应用。
石油绝大部分储藏与底层下，必须需要人力开采出来，开采出来的石油被称为原油，粘度很大，含蜡量，含硫量，含胶量高。
原油必须经过运输后，在炼油厂经过加工后，产出汽油、柴油、沥青等产品。
原油在运输过程中会产生析蜡、结垢、凝管及堵塞现象，会严重影响运输效率与能力。
为了提高输油管道的运输效率与运输能力，解决运输过程中产生的析蜡、结垢、凝管及堵塞现象。
各学者研究出各种各样的输送工艺密闭加热、热处理降凝、加轻油稀释、添加化学剂、混输和顺序输送等，以及各种物理与化学方法。
由于原油的粘度很高，为了提高原有的流动性，降低输送过程中的能耗，安全输油，延长管线的使用年限，原油在输送过程中必须进行加热保温。
目前原油输送过程中采用的加热形式一般为用燃料油，以及燃气来加热，但是用燃料油以及燃气加热原油会造成能源浪费，燃烧过程中产生的废气会造成环境污染，破坏生态环境，影响人类以及各种生物的生活，生产，生存[2]。
现在各国都开始进行各种新能源的开发，如风、地热能、潮汐能、太阳能等。
其中太阳能为最理想的未来能源。
利用太阳能代替部分燃料油，燃气加热原油输送管道，即可以减少燃料的使用，降低能耗，也可以减少环境污染，改善生态环境，也可以节省费用，提高经济效益。
1.2太阳能利用现状太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。
在现今社会，环境污染严重，生态系统严重破坏，煤炭与石油资源为不可再生能源，而且污染严重，各国政府都将利用太阳能资源作为新能源发展的主要方向[3]。
油气集输管线温降计算方法
油气集输管线温降计算方法摘要：在油管散热以及沿程压降等因素的影响下，油气集输管线会出现温降等问题，科学计算温降有利于促进石油工业的发展，因此本文利用文献资料法等方法对油气集输管线温降计算方法进行了研究与探讨。
在探究过程中先分析了相关的数学模型，例如热力计算模型、传热系数计算模型等，之后分析了计算方法以及具体案例。
在分析后发现通过能量平衡微分方程等模型以及计算程序可以增强计算结果的准确性，减少计算误差，所以需要提高对这一计算方法的重视程度。
关键词：油气集输管线；温降；计算方法前言：温降是油气集输管线经常出现的问题，在进行油气开采管理时做好温降计算工作有利于增强管线运行的安全性与经济性。
但利用传统的苏霍夫温降公式进行估算会降低计算结果的准确性，所以需要探讨新的、精准的计算方法，从而增强温降计算结果的精准性，为管理工作提供依据。
1.油气集输管线温降相关数学模型1.1热力计算模型由于液相中含有不相溶的油和水这两种液体，所以石油工业中的油、气、水混合物流动属于多液多相流动。
但从实际情况来看，其流动的力学关系类似于气液两相流动相，所以将其归纳到气液两相流动的范畴中。
在这种情况下，若假设两相之间没有温度滑梯，且不计油品径向温度阶梯，就可以将气液两相混合物沿管线的能量微分方程设置为公式（1）【1】。
（1）公式（1）当中的q指的是垂直于管壁方向的热流量、H指的是混合物焓、V指的是混合物平均速度、g为重力加速度、θ指的是管轴线与水平面夹角。
但混合物焓会受到其压力和温度的影响，所以可以利用公式（2）表示。
（2）公式（2）中的为焦耳-汤普森系数、为混合物定压比热、为混合物焓自身的温度。
从公式（1）与公式（2）可以获取公式（3）。
（3）公式（3）中的P为混合物焓自身的压力，且=-2π（4）公式（4）中的负号表示散热，k为传热系数，为环境土壤温度。
从公式（3）与公式（4）可以得到公式（5）。
（5）公式（5）中的， - - 。
热油输送管道的温降计算
热油输送管路的温降计算热油在埋地管路输送过程中因无法做到完全绝热，它会沿管线向四周传热，下面仅以纵向温降进行研究计算。
1·设热油输送管道，管外径为D ，周围介质温度为T 0，总传热系数为K ，输量为G ，油品的比热为C ，出站油温为T Q ，油流流到距加热站出口X 米处时，温度降为T ℃。
注：（1）在稳定工况下：温度不随时间而变化，输量不随时间而变化；（2）油流至周围介质的总传热系数K 沿线为常数； （3）沿线地温和油品的比热C 为常数； （4）油品沿管轴线温度不变。
2·在距输油站为X 处取一微元段dx ，设X 处断面油温为T ，油流经过dx 段的温度变化为dt ，由能量方程推导温降公式，稳定流动的能量方程；dx dQ g dx dv v dxdP P h dx dT T h T p -=++⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂θsin 忽略高差和速度变化的影响，则： dx dQ dx dPP h dx dT T h Tp -=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ 另外由热力学知识可知：h p T P T T h P h ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂因此：dx dQ dxdPP T T h dx dT T h h p p -=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 由于： P p C T h =⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ i hD P T =⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ 则：dQ dp D C dT C i P P -=-故在L+dL 断面上油温为T+dT ，稳定传热时，dL 上的热平衡方程为：单位时间内管线向周围介质的散热量 = 油流温降放出的热量dQ 表示单位质量液体在单位管长上的热量损失，由传热学关系可知： ()dx MT T D K dQ 0-=π因此： ()dT C dp D C dx MT T D K P i P -=-0π令 PMC DK a π=， 则：()()dxdpD T T a dx T T d i=-+-00 非齐次线性微分方程的通解为：dx e dxdp D e Ce T T axi ax ax ---⎰+=-0由于: 0=x 时，Q T T =，所以：()dx e dxdp e D e T T T T axax i ax Q ---⎰+-+=00 在热油液流中不考虑节流效应，则得到苏霍夫公式：()ax Q e T T T T --+=00单位质量下取：PGC DK a π=适用于流速低、温降大、摩阻热影响较小的情况下。
降低加热系统能耗 提高采油生产效益
降低加热系统能耗提高采油生产效益关键词：节能降耗加热系统原油能耗很高一直是我油田原油输送亟待解决的问题，如何充分了解能耗较高的原因是当前最重要的事情，我们通过对加热系统的热力计算来了解这个原因。
通过实践证明，采取一些有效措施，使加热系统能耗降低，不仅使原油输送、存储的安全性大大提高，也降低了能耗，节约了能源，通过对设备的更新换代，采用当今最先进的技术设备，最优良的输油管线，既能提高生产效率，还能降低成本的投入，减少原油输送过程中不必要的浪费。
一、对于当前原油加热能耗高原因的分析当前我们面临的现状就是加热原油过程中，天然气的浪费，原油出井后需要经过多阶段的输送，而每个输送过程都需要加热，而这样重复的加热过程，就造成了能源的浪费。
还有原因就是设备的老化，不能满足节能降耗，提高效益的要求；季节的不同，单井出液含水的量不同，所需要的加热耗能也是不相同的；而现在的情况是无论什么季节，无论单井出液的含水量是什么样的，我们采用的处理手段几乎都是一样的，这样也造成了能源的浪费。
二、可以从以下几方面着手解决我们在生产过程中，应该根据我油田的实际情况，具体分析，进行整体规划考虑，逐步优化油田的布局，通过当今的高科技技术手段使工艺简化，拿出一套合理的，能耗低的方案，使油田的能耗降低，生产效益提高。
我们可以从以下几个方面着手解决。
1.单管深埋冷输工艺是目前世界上非常先进的技术手段，我处冬季，天寒地冻，生产中发现冬季冻土层在110厘米至150厘米，通过计算得出单管冷输集油界限：在-2米处深埋的单井集油管线不保温，每个处于端点的油井的产出液体的量大于18t/d，出液含水量大于百分之八十。
还计算得出串联在一起的单管冷输集油界限：在-2米处深埋的单井集油管线不保温，每个处于端点的油井的产出液体的量大于12t/d，出液含水量大于百分之八十。
我们有了这些界限数据，就能够很好地利用并设计出一套能耗低，产量高，效益好的方案。
经过实践证明，这种技术在油田的应用前景是非常好的。
加热原油管道停输热力计算
加热原油管道停输热力计算
随着能源需求的增加，原油管道作为一种重要的输油方式，承载
着越来越多的原油运输任务。
但同时，原油管道在运输过程中也面临
着热量损失、管道老化等问题，从而影响管道的输油效率和安全。
为
保障原油管道的安全运输，需要对管道停输时的加热问题进行热力计
算和分析。
原油管道的主要构成部分包括输油管道和加热设备。
输油管道通
常是由钢管和绝热层组成，而加热设备则一般包括热交换器、燃气加
热炉、电阻式加热器等。
加热系统不仅可以增加管道的输油率，还可
以保护管道的安全运行，防止管道结冰、产生水锈等问题。
针对管道停输时的加热问题，需要对加热设备的功率、加热时间、加热介质等因素进行计算和分析。
其中，功率是指加热设备每单位时
间所需要消耗的能量，其计算公式为：
功率=（管道最低使用温度-室温）×管道导热系数×管道外径
×π×管道长度÷传热面系数
其中，管道最低使用温度是指管道运行过程中需要满足的最低温度，一般需要根据具体的管道材质、运行状态以及环境温度等因素进行综合考虑。
管道导热系数是指管道材质的热传导能力，可以根据管道的材质和温度计算得到。
管道外径、长度以及传热面系数也是影响功率计算的重要因素，需要在实际运行中进行结合计算。
在计算功率的同时，还需要考虑加热介质的选择和温度控制等问题。
一般来说，加热介质可以选择蒸汽、高温液体等，其中蒸汽的使用比较广泛，因为其在传热效率和加热速度方面都有一定优势。
而温度控制则需要根据管道的实际情况进行合理设计，确保加热温度不会过高或者过低，从而保证管道的安全运行。
输油管道改造中工艺参数的确定与计算
管 道 技 术 ５ 设 各
Ｐ ｐ ｌｎ Ｔ ｃ ｎ ｑｕ ａ ｄ Ｅｑ ｉ ｍｅ ｔ ｉｅｉｅ ｅｈ ｉ ｅ ｎ ｕ ｐ ｎ
２ ０ ０１ Ｎｏ ６ ．
第 ６期
Hale Waihona Puke 输油 管 道 改造 中工艺 参数 的确 定 与计 算
苏 军 （ 河南油 田设计院工艺室 ， 河南南阳 ４ ３３ ） ７ １ ２
摘 要 ： 南油 田某输 油管道 井 一魏段存 在 热能损耗 较 大、 河 工艺 不合理 、 分 管段 结蜡现 象严 重等 问 部
题。文中指 出了工程改造 中输油管道规模、 输油工艺有 关参数的确 定方法， 并简述 了该段输 油管道 水 力、 热力计算选用的公式及其管径的选择方法。按加降凝剂和不加降凝剂两种运行方式分别进行全线 水力和热力及运行能耗综合计算。从 系统工作压力、 资及运行 费用上综合考虑 ， 投 该输油管段 宜采用
收稿 日期 ：０ ９—１ —ｌ ２０ ｌ １ 收修 改稿 日期 ：００— ６—０ ２１ ０ ４
Ｄ ３ ０保 温管道 不加 降凝剂运行 方式 。 Ｎ０ 关键 词 ： 油管道 ； 输 工程 改造 ； 算方法 ； 计 能耗 ； 降凝剂 中图分 类号 ：Ｅ Ｔ８ 文 献标识码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ４— ６ ４ ２ １ ）６— ０ ８— ２ １０ ９ １ （０ ０ ０ ０ ０ ０
篓 ５ ４ ０ ５
剂油 原 ； ； ． 剂油 一 ２ 原 ～ ５ ５
７ ４ｏ２ ＿ ６ ４ ．
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１ ７
该输 油管道 工艺计 算选 用 的水力公式 为
ｈ＝Ａ ／ ２ ） （ Ｖ＝ ｑ／ 盯 ４ ｖ （ ｄ） （） １ （） ２
３ —７ ５
式中： ｈ为管 道 内沿 程水力 摩 阻损失 ， Ａ为水力 摩 阻 ｍ；
输油管道各加热站输油温度的优化计算
4第 25 卷 第 3 期 西 南 石 油 学 院 学 报Vol. 25 No. 3 2003 年 6 月Journal of Sout hwest Petroleum InstituteJ un 2003文章编号 : 1000 - 2634 (2003) 03 - 0076 - 03输油管道各加热站输油温度的优化计算徐严波1 ,赵金洲1 ,李长俊1 ,周守信1 ,徐严义2(1 . 西南石油学院 ,四川 南充 637001 ; 2 . 黑龙江齐化化工有限责任公司)摘要 : 以节能降耗为目的 ,以热力费用 、动力费用之和最小为衡量指标 ,建立了输油管道优化运行的数学模型 ,通过计 算机编程运用 MDCP 法对各加热站的输油温度进行了优化计算 。
该计算方法速度快 、准确度高 、在实际应用中取得 了令人十分满意的结果 。
关键词 : 输油管道 ;加热站 ;温度 ;计算 中图分类号 : TE974. 2文献标识码 : A引 言对于一条运行中的输油管道 ,其能耗费用主要 是热力费用和动力费用 ,其中热力费用在二者之中 又占有较大的比例 ,为了节能降耗就得从降低热力 费用来着手 ,也就是控制好各加热站的进出站温度 , 这样输油温度的准确计算也就成了关键 。
本文运用 流体力学和热力学理论 ,建立了输油管道优化运行 的数学模型 ,采用 MDCP 法对该模型进行了求解计 算 ,自动的搜索出了进出站的输油温度 ,为更好的控 制各加热站的输油温度提供了强有力的依据 。
1 MDCP 法简介MDCP[ 1 ](混合离散变量组合型优化方法) 是以复合型思想为主题 ,具有离散搜索策略 ,备有多种功 能 ,是一种有效的求解非线性离散变量问题的组合 型算法 。
可以根据所求解问题的规模 、目标函数和 约束函数的性态和复杂程度 ,在运算过程中对所输 出的信息进行人工干预 、或改变计算策略 ,把程序的 机械运行和使用者的智慧融合在一起 ,更能有效灵 活的解决离散变量约束非线性参数寻优问题 。
热学在天然气与石油勘探开发中的工程应用案例
热学在天然气与石油勘探开发中的工程应用案例热学是物理学中的一个重要分支，研究物质的热现象及其规律。
在天然气与石油勘探开发中，热学的应用可以帮助工程师们更好地理解地下储层的温度分布以及热传导特性，从而优化勘探开发方案，提高资源利用效率。
本文将通过几个实际案例，探讨热学在天然气与石油勘探开发中的工程应用。
案例一：温度场模拟在油藏开发中的应用在油藏开发中，了解地下储层的温度分布对于决策制定和资源利用至关重要。
热学的温度场模拟技术可以帮助工程师们预测地下储层的温度分布，从而指导井筒设计和注采方案的制定。
以某油田为例，工程师们利用热学模拟软件，结合地质资料和温度测井数据，建立了一个三维温度场模型。
通过模拟计算，他们发现油藏底部温度较高，而顶部温度较低，且随着开采时间的延长，温度差异逐渐增大。
基于这一发现，工程师们调整了注采方案，优化了注水井的位置和注水量，使得底部温度得到有效降低，提高了油田的开采效率。
案例二：热传导特性在天然气输送中的应用天然气输送是一个重要的环节，热传导特性的研究可以帮助工程师们设计高效的输气管道，减少能量损失和环境影响。
某天然气工程项目中，工程师们需要设计一条长距离的输气管道，以将天然气从产地输送到消费地。
为了减少能量损失，他们进行了热传导特性的研究。
通过实验和数值模拟，工程师们确定了管道材料的导热系数和传热方式，并结合环境温度和管道直径等因素，计算出了管道的传热损失。
基于这些数据，他们优化了管道的绝热层设计，减少了能量损失，提高了输气效率。
案例三：热采技术在重油开发中的应用重油开发是一项技术难度较大的工作，而热采技术的应用可以帮助工程师们改善油藏流动性，提高采收率。
在某重油开发项目中，工程师们采用了热采技术，通过注入高温热媒体来提高油藏温度，减少油粘度，改善油藏流动性。
为了确定热媒体的注入方案，工程师们进行了热学模拟和实验研究。
他们通过模拟计算，预测了热媒体的温度分布和热传导特性在油藏中的变化。
长输管道输油工艺节能技术分析
长输管道输油工艺节能技术分析输油管道是近年来广泛应用于石油工业中的主要设备之一，它的运行质量不仅影响着石油输送的安全和效率，还直接关系到环境保护和建设。
为了提高输油管道的工艺节能水平，需要对其工艺流程和输送能源进行分析，根据现有技术和装备条件，采取有效措施来降低能耗并提高其节能效果。
一、输油管道的工艺流程分析输油管道的工艺流程通常包括油井采出、油品加工、输送、储运四个环节，其中输送是整个流程中消耗能源最大的环节之一。
在输送过程中，常常存在着一系列的能源浪费和耗损，如泵站的冗余或低效能设备、输送管道的泄漏和延长阻力等问题，这些问题会导致工艺能源的浪费和企业经济的损失。
1. 采用高效泵站传统的泵站多采用双联或多联串联的泵组配套，在输送中滞液能力不够、流量控制不准确、费用较高等问题逐渐暴露。
通过采用单联多级离心泵等高效泵站，能够改善管道输送能力、保证能量利用率，从而降低能源消耗。
同时加装阀门、稳压罐等装置可有效控制输油的压力，消除过程中的蒸汽和泄漏现象，提高管道的运行效率。
2. 采用低阻力材料输油管道的输送效率与管道本身的阻力大小直接相关，在管道设备建设过程中，采用较低的阻力材料有助于减少管道表面摩擦，降低输送阻力。
目前，广泛采用了高分子聚合物材料、抗腐蚀材料、以及摩擦系数小的涂层等阻力较低的管道材料，这些材料可有效降低管道阻力，提高输油效率。
3. 采用智能控制系统智能控制系统可通过物联网技术、传感器等技术手段实现对输油工艺的实时监控和节能管理，避免一些工艺失误产生的能源浪费和人为误操作造成的损失。
在输油管道的智能控制系统中，可引入人工智能技术，对传感器获取的数据进行处理和分析，学习和改进管道工艺，提高生产效率和能源使用效率。
三、输油管道的应用前景随着能源市场竞争的加剧和国家能源政策的连续推进，石油工业生产越来越重视管道输送的效率和节能能力。
未来，输油管道的应用前景十分广阔。
首先，在技术方面，应加强对硅胶保温技术、涡轮增压、高压区块锁定技术等方面的研究和探索，增强管道的适应性和稳定性；其次，在建设方面，应探索直排新型低电力消耗泵站和长距离无人巡护技术，进一步提高管道运行的自动化水平；最后，在管理方面，应探索建立配备智能化管理系统的管道工艺大数据平台，提高生产管理效率和能源使用效益。
管道输送能耗统计分析研究
管道输送能耗统计分析研究管道输送能耗统计分析研究管道输送能耗统计分析研究是一项重要的研究领域，该领域的研究重点是分析管道输送过程中的能量转换和损失情况，以及寻找优化管道输送过程的方法。
管道输送作为现代工业领域中应用非常广泛的物流方式，其能耗统计分析对于促进资源节约和环境保护具有重要意义。
一、管道输送的能耗及其影响因素管道输送过程中的能源转换主要涉及到与输送介质的热力学性质相关的能量转换。
一般可将管道输送的能耗分为以下四个部分：1、压缩能耗：指将气体从输送开始的起点压缩到设计压力的能量损失，在输送过程中，气体需要经过多级压缩泵的作用，压缩泵的能量消耗在一定程度上影响了管道输送的能耗。
2、摩擦损失：当管道输送介质流经管道内壁时，会和管道壁产生摩擦，从而产生对输送介质运动的阻力，导致能量转化为热能而消失。
3、换热损失：输送介质与环境接触时，由于环境的温度与输送介质的温度差异，会产生热量的交换，这部分能量转化为热能而消失。
4、泄漏损失：由于机械设备和管道腐蚀等因素的影响，管道输送过程中容易出现漏气现象，漏出的气体会导致能耗的损失。
以上四个因素分别影响着管道输送过程中能耗的大小和效率。
二、管道输送能耗统计分析方法为了准确评估管道输送的能耗和效率，研究人员通常通过以下几种方法进行分析：1、向厂家要求数据：通过向厂家要求提供相应设备的报告，包括输送介质的性质，管道的材料、直径、长度和接口等信息，可以初步估算出管道输送的能耗和效率。
2、实测数据分析法：通过使用温度计、压力计等装置对输送介质的温度、压力等关键指标进行实时测量，并将数据分析与厂家提供的数据进行对比。
3、数学模型分析法：通过建立管道输送数学模型，以流体力学、热力学等计算方法为基础，分析管道输送系统的能耗和效率，从而指导管道输送过程的优化。
4、数值模拟法：通过使用流体力学软件，模拟管道输送的过程，计算流体流动分布、压力分布、流阻等参数，从而得出能耗与效率的数据。
热管技术在油田加热炉节能改造中的应用
1. 引言热管技术是一种利用热管在高温热源和工艺设备之间传递热量的先进技术，已经在许多领域得到了广泛应用。
其中，在油田加热炉节能改造中的应用尤为突出。
本文将从热管技术的基本原理、在油田加热炉中的应用、节能改造效果以及未来发展前景等方面展开探讨。
2. 热管技术的基本原理热管是一种利用液体的汽化和凝结来传递热量的装置。
其基本原理是利用液体在热管内部蒸汽化形成蒸气，然后在冷却段凝结成液体，从而完成热量的传递。
这种独特的传热方式使得热管技术在能源转换、热管理和节能领域具有广泛的应用前景。
3. 热管技术在油田加热炉中的应用在油田加热炉中，热管技术可以被应用于燃烧室、换热器和回收装置等部分。
通过将热管技术应用于油田加热炉中，可以实现燃料的高效利用和能量的有效回收，从而实现节能降耗的目的。
4. 节能改造效果经过热管技术的应用，油田加热炉的节能改造效果十分可观。
由于热管技术能够实现热能的高效传递和回收，因此可以大大减少能源的浪费。
通过热管技术的应用，油田加热炉的工作温度和燃烧效率都得到了有效提高，进一步实现了能源的节约和环境的保护。
5. 未来发展前景随着工业技术的不断发展和创新，热管技术在油田加热炉中的应用前景愈发广阔。
未来，我们可以预见热管技术将在油田加热炉的节能改造中发挥越来越重要的作用，为能源的可持续利用和环境的可持续发展提供更加坚实的技术支持。
6. 个人观点和理解作为一种先进的传热技术，热管技术在油田加热炉中的应用对于节能减排具有重要意义。
它不仅能有效提高油田加热炉的能源利用率，还能减少对环境的负面影响。
我对热管技术在油田加热炉中的应用前景充满信心，相信它将在未来发展中发挥越来越重要的作用。
7. 总结热管技术在油田加热炉节能改造中的应用已经取得了显著的成果，而且在未来发展中仍具有巨大的潜力。
通过深入探讨热管技术的基本原理、在油田加热炉中的应用、节能改造效果以及未来发展前景，我们可以更好地认识到热管技术在能源领域的重要作用，为其持续发展提供更好的技术支持和指导。
试论输油管道能耗影响因素与降耗策略
试论输油管道能耗影响因素与降耗策略在输油过程中不可避免地会产生能耗。
行业内对于减少管道能耗的方法也进行了许多研究，研究方向是尽可能采取一些措施控制管道能耗，降低输油管道的运行费用，从而提高经济效益。
本文主要针对热能消耗、电单耗与油单耗方面做出分析，为节能降耗提出几点措施。
1 原油管道热能消耗方面原油管道在输送原油过程中，原油进入管道之前，要在加热站进行加热，便于运输的顺畅。
原油加热的温度要在保持在向管道外散发热量之后仍然不会太低。
并且，原油经过加热站经过加热之后，要经过泵站加压，这样可以使原油运输保持原有的流速。
1.1 燃料油单耗的影响对原油的加热要依靠燃料油，而油管道运输中，介质的有效温度、加热炉提供的功率等都会影响燃油的单耗。
通过对燃油单耗的分析发现，原油管道中原油的输入量与输出量越小，介质的温度越低，加热炉的效率越低，加热炉的燃料油单耗越高。
控制措施：为了降低管道运输过程中的能量消耗，对原油管道运输的输入量和输出量进行控制，同时保持管道周围介质较高的温度，提高加热炉的工作效率，降低燃料油单耗，达到节能降耗的效果。
1.2 温度变化的影响原油运输管道运行的理想状态就是在保证原油管道能够正常运行的基础上实现总能耗最低的状态。
在四季温度变化过程中，原油管道周围的介质的温度发生变化，导致管道周围散热发生了变化，影响管道能耗。
管道周围的介质温度降低后，管道热能消耗会升高。
而当管道周围的介质温度升高后，管道热能消耗会降低。
控制措施：为了维持管道周围的温度，可以在原油管道周围做好防护措施，避免温度变化影响周围的介质，在一定程度上降低热能的消耗。
同时，维持运输管道内原油的温度，降低原油管道的能耗。
通过对管道周围介质的温度进行干预，在原油运输过程中保证油温的稳定性，降低外界温度带来的消极影响，减少原油运输过程中能量的总消耗，提高管道运行维护方面的经济效益。
2 原油管道电单耗方面管道运输离不开以电力为主的动力，在原油管道运行过程中，原油在管道内的流速等其他方面都依靠电力来维持，如果不对其应用加以控制改善，将会产生大量能量消耗。
GB50253-2003输油管道工程设计规范.
1总则1. 0. 1为在输油管道工程设计中贯彻执行国家现行的有关方针政策，保证设计质量，提高设计水平，以使工程达到技术先进、经济合理、安全可靠及运行、管理、维护方便，制定本规范。
1.0.2本规范适用于陆上新建、扩建或改建的输送原油、成品油、液态液化石油气管道工程的设计。
1. 0. 3输油管道工程设计应在管道建设、营运经验和吸取国内外先进科技成果的基础上合理选择设计参数，优化设计。
1. 0. 4输油管道工程设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。
2术语2. 0. 1输油管道工程oil pipeline project用管道输送原油、成品油及液态液化石油气的建设工程。
一般包括输油管线、输油站及辅助设施等。
2.0.2管道系统pipeline system各类型输油站、管线及输送烃类液体有关设施的统称。
2.0.3输油站oil transport station输油管道工程中各类工艺站场的统称。
2.0. 4首站initial station输油管道的起点站。
2. 0. 5末站terminal输油管道的终点站。
2. 4. 6中间站intermediate station在输油首站、末站之间设有各类站场的统称。
2. 0. 7中间热泵站intermediate heating and pumping station在输油首站、末站之间设有加热、加压设施的输油站。
2. 0. 8中间泵站intermediate pumping station在输油首站、末站之间只设有加压设施的输油站。
2.0.9中间加热站intermediate heating station在输油首站、末站之间只设有加热设施的输油站。
2. 0. 10输人站input station向管道输入油品的站。
2. 0. 11分输站off-take station在输油管道沿线，为分输油品至用户而设置的站。
2. 0. 12减压站pressure reducing station由于位差形成的管内压力大于管道设计压力或由于动压过大，超过下一站的允许进口压力而设置减压装置的站。
分析节能技术在油气长输管道上的运用
分析节能技术在油气长输管道上的运用分析节能技术在油气长输管道上的运用【摘要】本文笔者根据自身多年工作实践，对近年来国内外油气长输管道在输送工艺、运行设备及新能源3个方面的各种节能技术进行了分析，供业内人士参考。
【关键词】节能技术长输管道变频减阻剂太阳能中图分类号： TU201.5 文献标识码： A 文章编号：引言：目前，就油气长输管道输送工艺方法本身而言，国内与国外的水平相当，但在管道的运行管理和主要输送设备的有效利用水平上还存在着一定的差距;在管道输送的节能降耗方面，应进一步向国外学习，开发并利用新的节能技术(特别是新能源技术)，将是油气长输管道节能降耗发展的方向。
1节能技术研究1.1分析管道输送工艺节能技术1.1.1含蜡原油降凝剂技术管道输送高含蜡、高黏易凝原油的发展趋势是逐步降低输油温度，进而实现常温输送。
这也是国内原油管道输油工艺科技攻关的一项重大课题。
原油降凝剂在馏分油降凝剂的基础上发展起来，通过加入很少量的降凝剂，即可改善油品中石蜡的结晶状态，从而大大降低原油的凝点，黏度下降30%～80%，进而有效改善原油的流动性。
该技术对于满输原油管道，可以实现首站一次加剂处理、沿途不再设加热站的准常温输送工艺;而通过采用加剂降凝，可实现冬季超低输量下的常温输送，在保证安全的前提下，产生巨大的节能降耗效益。
近年来，降凝剂的复配研究取得了较大进展。
将2种以上的降凝剂按照适宜的比例复配，将能得到使用范围更大的降凝剂，以满足不同油品凝点的需要。
1.1.2油品输送减阻剂技术目前，利用配位聚合催化体系生产的减阻剂为原油输送节约了大量的能源。
目前作为油品减阻剂的高聚物主要有:聚异丁烯、氢化聚异戊二烯、乙烯－丙烯嵌段共聚物、聚α－烯烃、聚甲基丙烯酸癸酯等。
减阻效果比较好的是α－烯烃均聚物及其共聚物。
其技术原理是通过降低管流的径向湍流脉动，从而减阻增输的目的。
国外油气长输管道应用减阻剂较早。
1979年，美国Conoco公司生产的减阻剂首次成功地运用在横贯阿拉斯加的原油管道，取得很好的效果。
长输管道输油工艺节能技术解析
长输管道输油工艺节能技术解析长输管道输油工艺是现代化石油工业中不可缺少的组成部分，其实现高效、安全、环保的输油过程对保障国家能源安全、促进经济发展具有重要意义。
为了降低长输管道输油过程中能源消耗、减少环境污染、提高运行效率等目标，现有的管道输油工艺逐渐采用了节能技术。
一、节能废气收集技术管道输油过程中，会产生大量的废气，传统的废气处理往往采用焚烧技术，造成能源浪费和环境污染。
为此，采用废气收集技术可以将废气收集后进行加热，再将其排入管道中进行回收。
这样不仅增加了管道的热效率，还可以减少废气排放对环境的污染。
二、热泵技术传统的管道输油工艺往往通过对油气进行加热提高其温度，再进行流动。
而采用热泵技术，可以通过回收废热实现能量的再利用，减少了燃料的消耗，节约了能源资源。
此外，热泵技术还可以逆转工作原理，将低温热能转化为高温热能进行供热，提高了管道输油工艺的灵活性和节能效果。
三、系统集成化技术对于长输管道输油工艺，其设备复杂、系统庞大，运行效率和能源利用率与系统的优化设计和集成化调试有着密切联系。
因此，运用系统集成化技术可以通过对各各组成部分进行优化配置、协同工作，达到更有效的节能效果，并且可以减少因为人员操作不当等原因引起的管道泄漏等意外情况的发生。
四、注入式高效混油技术传统的混油工艺通常采用加热设备对油气进行加热后进行混合。
而现代化的注入式高效混油技术则可以在低温状态下实现油气混合，减少了能源的消耗，并且不会对油气的化学结构产生影响，提高了混油的质量和工艺效率。
综上述，天然气、石油的长输管道输油工艺节能技术目前已经得到广泛应用，这些技术的应用不仅可以大大提高管道的能源利用率，还可以减少环境污染，提高管道的安全性和运行效率，因此必将为用于天然气、石油的管道输送工艺带来更多的优化改进和新的进展。
热油管道经济温度浅析
热油管道经济温度浅析发布时间：2021-04-20T15:39:10.977Z 来源：《中国科技信息》2021年5月作者：秦胜华张强强李睿[导读] 前言热油管道输量低于设计输量运行时，不仅增加输油成本，而且随着输量的减小还可能会出现运行不稳定甚至凝管的危险。
胜利油田鲁明公司秦胜华张强强李睿前言热油管道输量低于设计输量运行时，不仅增加输油成本，而且随着输量的减小还可能会出现运行不稳定甚至凝管的危险。
如何保证输油管道在安全输送的前提下能够经济，平稳的运行，是当前热油管道输送的难题。
在热油管道的能量消耗中，温度往往是起决定性作用的。
因此，确定输油管道的经济输油温度对降低输油成本是有十分重要意义的。
一、热油管道的输送特点加热输送是指将原油加热后进入管道加压输送，通过提高原油输送温度降低其粘度，来减少管路摩阻损失。
与原油等温输送相比，加热输送存在两方面的能量损失，散热损失和摩阻损失。
热油向下一站输送过程中，由于其温度高于管路周围的环境温度，存在径向温差，热油携带的热能将不断地向管外散失，因而使油流温度在向前输送过程中逐渐降低，引起轴向散热损失，使油流温度下降，粘度上升，单位长度管路的压降逐渐增大。
因此，必须从两方面考虑给油流供应能量：加热站供应的热能与泵站供应的压能，而处理好这两种能量的关系是解决热油输送最小耗能的关键。
由于摩擦损失的大小取决于油品的粘度，而粘度的大小又取决于输送温度的高低，因而，油品温度对两种能量的损失起决定性作用。
二、出站油温的选择热油管道出站油温的选择，主要考虑以下几点：1、油品的加热温度应在防腐层与保温层的耐热能力之内，一般不超过75oC。
2、对于加热后进泵的原油，其加热温度不超过油品的初馏点，以免影响泵的吸入性能。
3、对于含蜡原油，油品到达一定温度时，再过高的提高油温对摩阻的影响很小，因此，加热温度不宜过高。
4、考虑到由于运行和安装温度的温差，管道的热应力必须在强度允许范围之内。
花格输油管道浮顶油罐冬季的温降计算
花格输油管道浮顶油罐冬季的温降计算摘要：目前，国家石油战略储备库工程已陆续启动和建成，浮顶罐内原油的凝结问题是制约储备库安全经济储油的瓶颈之一。
本文通过对花土沟站2座浮顶油罐冬季的温降的理论计算，并结合实测的对储油罐不加热天数进行对比，十分接近，证明根据储油罐的油温确定相应不加热时间是可行的，降低了能耗，节约了成本。
关键词：输油管道浮顶油罐温降计算比较应用一、前言随着我国经济的快速发展，石化企业对进口原油的需求量不断增大，为了适应市场变化和国际形势的不断变化，保障国家的能源安全，必须建设和发展石油储备库，这也是中国原油储运设施发展的必然趋势。
据统计，含蜡原油占世界石油储量和管输量的20%，稠油储量与常规石油资源相当。
目前国内外常用的地上大型原油储罐主要是浮顶罐。
花格输油管道地处于青藏高原的柴达木盆地，管道途径地平均海拔高度为3000m左右，高寒缺氧、昼夜温差大、气候干燥、蒸发量大。
花土沟站设计上采用热油喷洒加热技术来保证储油温度，但2010年以后，青海油田储油温度普遍较高，高于正常45 储油温度，何时确定加热时间，需要给出一个合理的值。
通过理论计算分析，得出了储油罐不用加热的时间，并同实际罐温的实测值进行比较，非常接近，证明根据储油的油温来确定不加热的时间是可行的。
二、储油罐的发展最初发现石油时所用的储油容器极为简单，如土坑、陶器、石臼等。
后来曾采用过内涂石膏的皮囊以及用石或砖垒砌的坑穴。
石油库中使用钢质材料的储油容器始于19世纪70年代。
最初油罐容量只有几升、几十升，后来由几立方米到几百立方米。
由于石油产量越来越大，各国都竟相发展大型油罐。
1962 年，美国首先建成了10×104m3浮顶油罐，1967 年，在委内瑞拉建成了15×104m3浮顶油罐，1971 年日本建成16×104m3浮顶油罐，直径达110m，高22.5m；沙特阿拉伯则成功地建设了20×104m3浮顶油罐，根据有关资料分析：采用大容量油罐具有节省钢材，减少占地面积，方便操作管理，减少油罐附件和管线长度，节省投资等优点，但最为经济的是12.5×104m3浮顶油罐，15×104m3和10×104m3次之，5000m3油罐的经济性最差。
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20 .5 .3 . x 62 71 16x 14x 2 2 2. 3 1 3 1 1 1 2 1 0 0 l d 2 8 0 ' 40 .3 .2 . x 45 0 16x 94x 3 8 ' 4. 21 2 1 1 7 妒 7 1 0 0 ' 0 6 2 20 .2 .2 73x 6 1 妒 1 2 妒 1. 21 1 6 I 4 x 0 O b 40 2 4 6 .x 2
际工况条件, 环境条件和各时期管输原油的物性基础 数据作为基准, 通过大量的各站间, 各流量下温降, 压
济南及其以北地区一月平均温度为 一 9, 4 极端 C 最低温度为 一 1 最大冻土深度为04 m 年均地 2 ℃, . , 7 表温度约为 1 5℃.1 m以下冬季平均地温为 6℃, 春 秋季平均地温为 1 0℃, 夏季平均地温为 1 8℃. 21 地质, .. 2 地貌 黄河南北两岸由摆荡冲积泛淤而成南高北低的 缓倾地势,地质以粉沙为主,黄河两侧为河滩高地 和沙质河槽地,多以细沙为主,黄河以北大部分地 区 ( 6 3 包括 河 干渠)为平原负地形, 属河间浅平洼 地, 地质主要以豁土或粉沙豁土,且多数地区水位 较高.
流量沉积性验算.为统一对 比基准和减少运算次数, 多数情况均采用 自 末站到首站的倒序计算模式.
参 考 文 献
4 保温与非保温管道核算对比
41 热损失的能耗核算 . 各站场加热用油单价一般为2 0 元 ,k燃料 0) / 1 ( A g
[」 王卫国, 2 赵海峰 W O T 与管道建设. 0 年石油天然气管道建设与 22 0 技术论坛会论文集, 北京: 石油工业出版社, 0:一 2 2 26 1. 0
6153 8. 1 0
一般情况下, 土质导热系数是按各段管长在不同 类型的土质地段长宽比例进行算术平均计算.对于 湿性土质来说, 由于长输管道工作在 3 一 00 对近 5 79, 管壁周围的湿土有一定的热效应, 最好在平均值的水 平上再减少 5 一1%则更为接近实际.因此, % 0 通过 计算得出该管道所埋土质的算术平均导热系数的修 正值约为 05 W ( " ) . /m K o 8
43 简单的经济分析 .
若不按 9 2 5 a . 的保温管道税后回收期来评价的 话, 而是按管道 2 a 0 寿命计算, 保温管道 2 a 0 总能耗 可比非保温管道节省2 8. 万元.保温费一次性投 731 6 资6( 0 万元, ) 建设期为 l , a假设全部为2 a 1 低息贷款, 复利以5 %来计, 则保温费用总支出为1 7. 61 万元. 6
3n , 0 埋地深度为 1 一泵到底的原油输油管道. u n m ,
税前投资回收期为 84 . a税后投资回收期为 95 a , . . 2 另一种方案是建一条投资 1 4 6 . 8 2 亿元, 设计压力为 80 a管径为 0 7 x .M , P 37 , 8材质为 11 钢, 45 埋地深度 为1 m 不保温的一泵到底的原油输油管道.一次性 , 投资可节省 60 0 万元, 税前投资回收期为 69 a税后 . , 2 投资回收期为78 a . . 4 2 能耗核算的依据和基础数据
该 计算过程是以Hpth yoc公司的HSS re YY 及其辅 助模块P s 为主要计算工具.并以 iy ps 美国S s 公司 ic mi 的Pe a 作为对比校核工具, ip s p he 而且通过现有极为相
近的管道运行工况进行了计算控制数据的修正, 以保 证模拟计算结果更符合实际工况. 32 压力降模型 . 根据长输管道多为倾斜流的特点, 压力降模型采
k
--
一d x . xR0 .rl 02 5 e. pI 6 l
() 2
34 工艺指标及主要计算内容 .
根据工艺进 站 ( 站) 末 温度 为 3 `, 5 压力 为 C 1 0 ka 00 的要求, P 管道长度依据管道走向和所需实际 管件折合成总当量长度, 不仅对主要参数温降, 压降, 流量, 流速, 总传热系数, 热损失进行了计算, 而且, 还 对管壁粗糙度进行了修正, 并做了管段阻塞验算和小
3 计算内容与方式方法 31 计算工具 .
级 余量, 平均在4 5 g 的 . x / 工况下, 泵效率为 3 1 h 护k 机
7%, 0 每增加 01 a . M 泵出口压力, P 轴功率约增加
2 k 电费以06 元计, 0 W. . 5 每年所要为此增加的能耗费 用为 5. 万元, 要多花费 836 46 1 6a 7.万元.
表2 输油f为38 6 .x 1 的能耗差及节省费 1 / 0 a
运 行
时间 a /
每 运 保 能 保 能 年 行非 温 耗 温 耗
能 耗差
时 / /J' /J一 /J一) 间h " 1 (" I (" 1 ( h ) h ) kh /元 用万
HSS YY 软件及Ps 等辅助模块 iy ps 作为主要计算工 具进行计算. 假设管 道寿命为2 a保温比 保温的 0 , 非
能耗费用低近2 0万元.指出了 00 有关的潜在问 题及事宜. 关键词: 输油管道; 能耗; 分析比较; 保温; 效益 中图分类号:E3 T82 文献标识码: B 文章编号: 0 - 6420) - 06 1 4 1( 50 03- 2 0 9 0 3 0
[」 罗塘湖. 1 原油流变学与输油工艺. 北京: 石油工业出版社, 9: 3 1 51 9 4
一2 1 0
( ) ex 户8· d R P r () 1 1 7 1.x户81x P . +2 ( ) (r 1 0 7 / 2 y一 )
外侧传导采用 Ekr&Da 关系式: oe t re k
收稿日 20 - 2 期; 4 - 0 1 1 1 收修改稿日 20 一 2 0 期二 4 1- 1 0
降的历史记录及经过上百次的验算校核, 发现厚 3 m 的聚氨醋泡沫塑料在埋地情况下的有效厚度为 0 m 75 ; .m 聚氨醋泡沫塑料的传热系数在此埋地湿度条 m 件下由008 ( ") . W m K 增至006 ( ") 1 / . W m K .其保温 5 / 性能下降如此之多, 不能排除少数地段保温与管壁间 进水的可能, 以及部分管道发生由热应力循环使保温 剥壳的情况.但就整个管系而言, 从模糊论的观点出 发, 将以上整体平均有效数值带人计算控制数据中, 每次回归核算表明误差较小, 基本吻合实际工况. 224 土地类型 .. 不同土地类型的导热系数见表 t o
和进 口原油的混合原油的目的. 新建原油管道主要存在两种设计方案.一种是 222 管内流动类型 .. 管内流动类型直接决定了管内传热的形式, 一般
建一条投资 1 0 6 . 8 亿元, 3 设计压力为 70 a最大 .M , P 用 Pt o关系式来计算, ekv u 管内流动介质对传热过程的 年输油能力为 30 护t管径为 0 7 x , 8 x , 1 3 7材料为 . 影响主要是通过流速, 7 流体茹度, 流体导热系数, 重 19 钢, 30 保温材料为聚氨醋泡沫塑料, 保温厚度为 度, 定压热容等函数决定, 且各函数均是渐变的, 但其
21 环境条件 . 211 气温条件 ..
不需要人为修正.又由于在正常流动状态下, 管内热
阻值是比较小的, 因此, 它在整个管道的传热过程中 不起控制作用. 223 管外保温材料 .. 管外保温材料相对热阻值最大, 它在整个管道传 热过程中起控制作用.新管道基本属于现有管道的 复线, 只是两首站距离为 9 , k 绝大多数情况下, m 两线 并行距离小于 3 . k 因此, m 以原有管道各站之间的实
冻土 干沙土 潮湿沙土 湿透沙土 干猫土 潮湿猫土 湿透戮土
冻猫土 砾石 沙砾 石灰石 沙石 冰 冷冰 松软雪 坚硬雪
50 10 50 30 95 加 肠 15 8D
油的热值为4 88 加热炉的总效率为 8%, 1 k, 6 J 5 保温与 非保温的能耗差及节省费用见表 2 0
用B ga Bl es r 关联式. g n i d 并将7 k 的 0 管道分为3 m 0 0
个管段逐次进行顺序迭代计算, 令结果更加准确. 33 热传递计算的基本模型 .
整个热传递计算在程序包中自动进行, 主要可控 ekv t 参数为关系式的选择.内侧对流采用 P uo关系式:
5 结论及建议 () 1通过能耗分析及计算可知, 采用保温方案的
若管道运行寿命为 2 a则保温与非保温能耗费 0 , 用差共计约为1 . 万元. 738 0 5 42 机泵的能耗核算 . 假设选用非保温方案, 由于其散热量的加大, 必 须考虑非正常输送状态, 其中包括打孔盗油等情况. 因此, 泵的出口压力至少要比保温情况增加 5 - % % 8 的余量, 约为05 a由于前4 输量比较小, .M . P a 可利用 原有老泵, 而后 1 a 6 必须选用新泵, 因需要增加约一
20 年 05 第3 期
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