《输油管道设计与管理》复习提纲

【输油管道设计与管理】大合集
一、下列图是一条等温管路原设计的纵断面图和水力坡降线，管内径为d0，按泵到泵方式运动，假设在第一个站间新铺设一段长为L1的副管，副管内径为d f。

〔1〕用H-Q曲线图定性表示出铺副管前后输量与全线所需的压头，并说明所画曲线的意义。

〔2〕用解析法判断各站进出站压力的变化趋势，并说明所用符号的意义。

〔3〕在题给的纵断面图上画出铺副管后的水力坡降线。

二、某Φ325×7的等温输油管线有两座泵站，每座泵站有两台同型号的泵串联工作，线路上几个测点所对应的里程和高程如下所示。

问该管线的输量可达多少？当第二站停运后，该管线的输量又可到达多少？
：流态为水力光滑区，首站进站压头为20m，各站单泵特性方程为
H=280.2-2030q1.75(q:m3/s;H:m)，油品的计算粘度υ=2.2×10-6m2/s，站内局部阻力和干线局
部阻力均不计。

三、某等温输油管道，地形平坦沿线高程均相等，三个泵站等间距布置，每站二台相同型号的离心泵并联工作，输量为Q；现由于油田来油量减少，输量降为Q/2，问可对运行的泵组合及泵站出口阀进行哪些调节？哪种方案最好？说明理由〔管线流态均为水力光滑区〕。

管输工艺考试题及答案
管输工艺复习题
1、长输管道由哪两局部组成？P2
答：输油站和线路
2、长输管道分为哪两类？P2
答：原油管道和成品油管道
3、长距离输油管道的设计阶段一般分为哪三个阶段？P13
答：可行性研究、初步设计、施工图设计三个阶段
4、热含蜡原油管道、大直径轻质成品油管道，小直径轻质成品油管道，高粘原油和燃料油管道分别处于哪个流态？
答：热含蜡原油管道、大直径轻质成品油管道：水力光滑区。

小直径轻质成品油管道：混合摩擦区。

高粘原油和燃料油管道：层流区
5、旁接油罐输油方式的工作特点有哪些？P42
答：〔1〕各泵站的排量在短时间内可能不相等；〔2〕各泵站的进出口压力在短时间内相互没有直接影响。

课件：●每个泵站与其相应的站间管路各自构成独立的水力系统; ●上下游站输量可以不等〔由旁接罐调节〕；●各站的进出站压力没有直接联系；●站间输量的求法与一个泵站的管道相同：
6、密闭输油方式的工作特点有哪些？P43
答：〔1〕各站的输油量必然相等；〔2〕各站的进、出站压力相互直接影响。

课件：●全线为一个统一的水力系统，全线各站流量相同；●输量由全线所有泵站和全线管路总特性决定；
7、管道纵断面图的横坐标和纵坐标分别表示什么？P46
答：横坐标表示管道的实际长度，常用的比例为1:10 000~1:100 000。

纵坐标为线路的海拔高程，常用的比例为1：500~1：1 000。

8、管道起点与翻越点之间的距离称为管道的计算长度。

不存在翻越点时，管线计算长度等于管线全长。

存在翻越点时，计算长度为起点到翻越点的距离，计算高差为翻越点高程与起点高程之差。

P48
9、当长输管道某中间站突然停运时，管道运行参数如何变化？P68〔P70〕
答：在较短时间内，全线运行参数随时间剧烈变化，属于不稳定流动。

〔间站停运后流量减少；停运站前面各站的进、出站压力均上升；停运站后面各站的进、出压力均下降。

〕
课件：① c 站停运后，其前面一站(c-1站)的进站压力上升。

停运站愈靠近末站( c 越大)，其前面一站的进站压力变化愈大。

②c站停运后，其前面各站的进站压力均上升。

距停运站越远，变化幅度越小。

③停运站前面各站的出站压力均升高，距停运站越远，变化幅度越小
④c 站后面一站的进站压力下降，且停运站愈靠近首站(c越小)，其后面一站的进站压力变化愈大。

⑤c站停运后，c站后面各站的进站压力均下降，且距停运站愈远，其变化幅度愈小。

⑥停运站后面一站的出站压力下降。

同理可得出停运站后各站的出站压力均下降，且变化趋势与进站压力相同
全线水力坡降线的变化
①某站停运后，输量下降，因而水力坡降变小，水力坡降线变平，但停运站前后水力坡降仍然相同，即水力坡降线平行。

②停运站前各站的进出站压力升高，因而停运站前各站的水力坡降线的起点和终点均比原来高(且出站压力升高幅度比进站压力大)，且距停运站越近，高得越多。

③停运站后各站的进出站压力下降，因此停运站后各站间的水力坡降线的起点和终点均比原来低(且出站压力下降幅度比进站压力小) ，且距停运站越近，低得越多。

10、当管道某处发生泄漏时，管道运行参数如何变化？P72
答：漏油后，漏点后面的各站的进出站压力都下降。

漏油后全线工况变化情况如图2-27所示。

课件：漏油后，漏点前面各站的进出站压力均下降，且距漏点越远的站变化幅度越小。

漏点距首站
越远，漏点前面一站的进出站压力变化愈大。

即：也就是说漏点前面一站的出站压力也下降。

漏点后面各站的进出站压力均下降，且漏点距首站愈近，其后面一站的变化幅度愈大。

总之，管道漏油后，漏点前的流量增大，漏点后流量减小，全线各站进出站压力均下降，且距漏点越近的站进出站压力下降幅度愈大。

漏点距首站愈远，漏点前一站的压力变化愈大，反之漏点后面一站的进出站压力变化愈大。

11、长输管道输量调节的方法主要有？
答：〔1〕改变泵站特性：①改变运行的泵站数②改变运行的泵机组数③改变泵的转速④改变多级泵的级数⑤切削叶轮〔2〕改变管路特性：改变管路特性主要是节流调节。

节流调节是人为地调节泵站出口阀门的开度，增加阀门的阻力来改变管路特性以降低管道的输量
12、长输管道稳定性调节的方法主要有？
答：①改变泵机组转速②回流调节。

回流就是通过回流管路让泵出口的油流一局部流回入口③节流调节。

节流是人为地造成油流的压能损失，降低节流调节机构后面的压力，它比回流调节节省能量
13、影响等温输油管道水力坡降的主要因素。

P46
答：主要因素：流量、粘度、管径
14、热油管不同于等温管的特点。

P76
答：在于输送过程中存在着两方面的能量损失。

课件：①沿程的能量损失包括热能损失和压能损失两局部。

②热能损失和压能损失互相联系，且热能损失起主导作用。

③沿程油温不同，油流粘度不同，沿程水力坡降不是常数，i≠const。

一个加热站间，距加热站越远，油温越低，粘度越大，水力坡降越大
15、轴向温降公式的应用？P81
答：(看课本) ①设计时确定加热站间距(加热站数)②运行中计算沿程温降, 特别是计算为保持要求的进站温度TZ 所必须的加热站出站温度TR③校核站间允许的最小输量④运行中反算总传热系数K 值16、热油管道摩阻计算方法有哪几种？P101
答：有两种。

一种是按平均油温的粘度作计算粘度，按此粘度计算摩阻；第二种是根据粘温关系式，计入粘度随温度的变化。

〔课件：①平均温度计算法②分段计算法③基于粘温关系的方法〕
17、热油管道的设计计算的根本步骤？P105
答：热油管道工艺设计过程是首先进行热力计算，得出全线所需加热站数。

按加热站间管道进行水力计算，根据全线所需压头计算所需泵站数。

在线路纵断面图上布置加热站、泵站并进行调整，根据布站结果再核算热力与水力工况。

课件：(1)热力计算①确定热力计算所需要的参数：TR、TZ、T0、K ②按最小设计输量计算加热站间距LR ③计算加热站数nR 并化整，重新计算加热站间距和出站油温TR ④计算加热站热负荷，选加热炉
(2)水力计算①翻越点确实定：一般用作图法②计算最大输量下各加热站间的摩阻hR ③计算全线所需总压头④选择泵型号及其组合方式，计算泵站扬程⑤确定泵站数并化整
(3)确定最优管径方案。

方法与等温管相同，只是能消耗用包括动力费用和热能费用两局部。

(4)站址确实定①按最小设计输量布置热站，最大输量布置泵站，兼顾最大最小输量要求，尽量使热站和泵站合并。

②给出假设干输量下的热站和泵站的允许组合。

(5)校核①TR、TZ ②Hs、Hd③动静水压力④原动机功率及加热炉热负荷⑤Gmin
18、热泵站上先炉后泵流程的优点？
答：进泵油温高，泵效率高；站内油温高，管内结蜡较轻，站内阻力小；加热炉受压较低，投资小，危险性也小。

在旁接灌流程下，假设采用先炉后泵，那么进站压力较低，加热炉受上一站的控制。

目前我国有些管道已经将先泵后炉的流程改为先炉后泵流程。

新设计的管线，不管是采用“泵到泵〞输送还是采用“旁接灌〞输送，都应设计为先炉后泵流程，但进站压力一定要满足加热炉工作压力的需要。

19、间接加热的优缺点？P329
答：〔看课本329页〕课件：间接加热的优点：①运行平安可靠②原油在热媒原油换热器中走壳程，
压力损失为50～100kPa，与直接加热相比，压力损失可减少1/2以上③热效率高且效率根本上不随热负荷变化，因而对输量和热负荷的适应性强④体积小,重量轻,便于实现加热炉系统的轻型化和预制化。

间接加热的缺点：①设备多，占地面积大，投资大；②要求的自控水平和操作水平高；③热媒为一种低毒有机化合物，当热媒温度高于60℃时，热媒与大气接触发生氧化，所以必须用氮气密封。

20、热油管道投产程序一般包括哪些？P222
答：〔1〕成立投产指挥机构，等；〔2〕制定【投产方案】，等；〔3〕生产准备；〔4〕投产试压；〔5〕投产试运；〔6〕投产检查；〔7〕干线清扫。

〔详细看课本222~223页〕
课件：①各站单体及整体冷热水试运。

单体试运包括：⑴油罐试水⑵加热炉和锅炉的烘炉及试烧⑶电机和主泵试运站内整体试运分冷水试运和热水试运，采用站内循环流程
②冲洗清扫站间管路。

③预热管路：一般采用热水预热。

长距离管道一般采用正反输交替预热，短管道一般采用单向预热。

④通油投产，管线预热到达要求并全面检查合格后便可投油。

21、热油管道的启动方法有？P214
答：热油管道启动投产方式有三种：〔1〕冷管直接启动；〔2〕预热启动；〔3〕原油加稀释剂或降凝剂启动。

〔详细看课本214页〕
课件：①冷管直接启动。

只有当管道距离短，投油时地温高，并能保证大排量输送情况下，才能采用冷管直接启动。

对于长输管道，当地温接近凝固点时，也可采用冷管直接启动
②加稀释剂或降粘剂启动。

在原油中参加化学添加剂或稀油，降凝降粘后直接输入冷管
道，这种方法要受降粘剂或稀油的限制
③预热启动对于大多数输送易凝原油的长输管道，均采用此方法启动。

即在输送原油前先在管道中输送热水，往土壤中蓄入局部热量，建立一定的温度场后再输油。

预热的方法可以是单向预热(即一直从首站往末站输送热水)，也可以是正反输交替预热。

对于较长的管道，为了节约水和燃料，并防止排放大量热水污染环境，常采用正反输交替预热
22、投油时应注意的问题？
答：课件：①尽可能加大输油量，一般应大于预热输水量的一倍。

②在油头前(即油水界面处)连续放入2～3个隔离器(清管器)。

③首站油源和末站转运要衔接，投油后不得中途停输。

④中间站尽可能采用压力越站流程。

必须启泵时要在混油段〔含隔离器〕过站后再启泵。

⑤混油段进入末站后，要进专门的混油罐，混油罐的容量视情况而不同。

放置隔离器时，可取混油罐容量为管道总容积的5％，未放置隔离器时，混油罐的容量为管道总容积的40％。

混油进罐后，加温脱水，待含水合格前方允许外销。

23、管壁结蜡的机理P228
答：可以归纳为分子扩散、剪切弥散、布朗扩散和重力沉降四种机理
24、影响管壁结蜡强度的因素P231~233
答：油温、原油与管壁的温差、流速、原油组成、管壁材质、蜡沉积层与运行时间的关系。

六种因素课件：①油温的影响②油壁温差的影响③流速的影响〔流速对管壁结蜡强度的影响主要表现为，随着流速的增大，管壁结蜡强度减弱〕④原油组成的影响⑤管壁材质的影响
25、防止结蜡和清蜡的措施有哪些？
答：(1) 保持沿线油温均高于析蜡点，可大大减少石蜡沉积。

(2) 缩小油壁温差。

可采用保温的方法，既可以减少结蜡又可以降低热损失，但要进行技术经济比拟，以确定是否采取保温措施。

(3) 保持管内流速在1.5m/s以上，防止在低输量下运行。

(4) 采用不吸附蜡的管材或内涂层。

(5) 化学防蜡。

可采用外表活性剂作为防蜡剂，阻止蜡分子在已结晶的外表上继续析出。

也可以在原油中参加蜡晶改进剂，使石蜡晶体分散在油流中并保持悬浮，阻碍蜡晶的聚结或沉积。

但目前这种方法还很不经济，因为化学添加剂太贵。

(6) 清管器清蜡。

目前最常用的清管器有机械清管器和泡沫塑料清管器。

26、热油管道停输的原因分为哪两类？P239
答：停输的原因分为方案检修和事故抢修两类。

27、顺序输送的应用范围
答：①输送性质相近的成品油。

如汽、煤、柴及各种重油、农用柴油和燃料油等。

②输送性质不同的原油。

如克拉玛依油田的低凝原油，可用于生产高质量的航空润滑油，假设与油田所生产的高凝原油混合输送，就炼不出这种高级产品，因此需要分开输送，即采用顺序输送。

28、顺序输送管道的特点P259
答：〔详细看课本259~260页〕课件：①成品油管道输送的是直接进入市场的最终产品，对所输产品的质量和各种油品沿途的分输量均有严格要求。

②成品油管道依托市场生存，要能适应市场的变化。

③成品油管道大都是多分支、多出口，以方便向管道沿线及附近的城市供油，有的管道还可能有多个入口，接收多家炼油厂的来油。

管道沿线任何一处分输或注入后，其下游流量就发生变化。

成品油管道可顺序输送多达几十种的油品，其注油和卸油均受货主和市场的限制，运行调度难度大④成品油管道的相邻批次油品之间必然产生混油，混油段的跟踪和混油的控制是成品油管道的关键技术，混油处理、贬值存在经济损失。

⑤与原油管道相比，其首、末站，分输、注入站需要的罐容大、数量多，需要有足够容量的油罐进行油品收、发油作业；末站除了油品的收发油作业外，还要考虑油品的调和、混油的储存和处理。

⑥当多种油品在管内运移时，随着不同油品在管内运行长度和位置的变化，管道的运行参数随时间而缓慢变化。

29、输油管道中油流温度升高的主要原因P264
答：〔1〕泵的轴功率不可能全部转化为油流的压力能，有一局部要克服流体与泵间的摩擦而转化为热能，造成温升；〔2〕油品经过泵的压缩也会产生温升；〔3〕油品通过节流装置时，一局部压力损失会转化为热能，造成温升；〔4〕油品沿管道流动过程中，会由于克服沿程和局部摩阻损失，使一局部机械能转化为油流内能，造成温升。

30、顺序输送管道的最大输量应考虑哪些约束条件？P267
答：应综合考虑以下几个约束条件来求解管道最大输送能力：1、泵站和管路的能量平衡；2、各泵站的进站压力应大于或等于最小允许进站压力；3、各泵站的进站压力应小于最大允许进站压力〔有泵运行时〕；4、各泵站的出站压力应小于或等于最大允许出站压力；5、管道沿线高、低特殊点的压力约束，即高点动水压力要高于输送油品的饱和蒸汽压、低点动水压力要低于管材强度允许的压力。

31、沿程混油的机理P269
答：沿程混油的生产是基于两个根本的机理：对流传递和〔convective transport〕扩散传递(diffusive transport)
32、减少混油的措施P289
答：〔详细看课本289页〕
33、在管道终点，A油罐中允许混入的B油量取决于两种油品的性质、油品的质量指标和油罐的容量。

34、混油在管道终点的处理方法有哪些？P303
答：目前国内外对混油的处理方法一般有两种：一种是就近送回炼厂重新加工，另一种是掺混后供用户使用或降级处理。

混油处理还有一些其他方法〔比方：金属氧化法、碱处理法、蒸馏法和过滤法〕，但它们不是很常用。

以掺混方式处理顺序输送所产生的混油，是目前国内外所通用的一种行之有效的经济而且比拟简便的方法。