《输油管道设计与管理》要点
输油管道设计与管理
1.泵站管道系统的工作点：泵站特性曲线和管道特性曲线二者的交点。
2.管道纵断面图：在直角坐标上表示管道长度与沿线高程变化的图形,h 横坐标表示管道实际长度，纵坐标为线路的海拔高度。
3.计算长度：起点与翻越点之间的距离。
4.总传热系数：指油流与周围介质的温差为1℃时，单位时间内通过管道单位传热表面所传递的热量。
5.剪切稀释性：是一种非牛顿流体性质，且指表现粘度随剪切率增大而下降的性质。
6.剪切增稠性：指表观粘度随剪切率增大而升高的性质。
7.反常点：从牛顿流体到非牛顿流体转变的温度。
8.含蜡原油热处理：是将原油加热到一定温度，使原油中的石蜡胶质，沥青质溶解分散在原油中，再从一定的温降速率和温降方式冷却，以改变析出的蜡晶形态和强度，从而改变原油的低温流动性。
9.最小输量：对应最高出站油温和最低进站油温情况下加热管道的输量。
10.管道的工作特性系：指管径管长一定的某管道，输送性质一定的某油品时，管道压降H随流量Q变化的关系。
一条管道输送一种油品时有一条一定的特性曲线。
11.结蜡：原油在管内流动中逐渐在管道内壁沉积一定厚度的石蜡，胶质，润滑油，沙和其它杂质的混合物的过程。
12.屈服应力：是使物料产生流动所需的最小剪切应力。
13.触变性：是指流体经过长时间静置后，在恒定剪切作用下，表现粘度随时间下降，最终趋于一个平衡值的特性。
1.长距离输油管：由输油站和线路两大部分及辅助系统设施组成。
2.勘察：分为踏勘，初步设计勘察(初测)，施工图勘察（定测）三个阶段。
3.设计：可分为可行性研究，初步设计，施工图设计三个阶段。
4.选线中最重要的工作：大型穿（跨）越地点和输油站址的确定是选线中最重要的工作之一。
大型穿（跨）越地点和输油站址的选择应服从线路的总走向，在这个前提下，线路的局部走向应服从穿（跨）越地点和站址的确定。
5.等温输油管道工艺计算的原则：需根据泵站提供的压力能与管道所需压力能平衡的原则进行工艺计算。
6.输油管道的工艺计算：要妥善解决沿线管内流体的能量消耗和能量供应这对主要矛盾。
输油管道设计管理复习资料
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31、热油管道摩阻计算的特点是什么？
热油管道的摩阻计算不同于等温管路的特点就在于： (1) 沿程水力坡降不是常数。
由于热油沿管路的流动过程中，油温不断降低，粘度不 断增大，水力坡降也就不断增大，所以热油管道的水力 坡降线不是直线，而是一条斜率不断增大的曲线。 (2) 应按一个加热站间距计算摩阻。 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。
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37、管内壁石蜡沉积的机理是什么？ 管内壁石蜡沉积的机理有分子扩散、布朗运动、剪切 弥散。
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38、影响管内壁石蜡沉积的主要因素有哪些？ 影响管内壁石蜡沉积的主要因素有油温、油壁温差、流 速、原油组成、管壁材质。
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39、减少管内壁结蜡的主要措施有哪些？
减少管内壁结蜡的主要措施有： (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; (3) 保持管内流速在以上，避免在低输量下运行; (4) 采用不吸附蜡的管材或内涂层; (5) 化学防蜡; (6) 清管器清蜡。
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45、影响管路终点纯A油罐中允许混入的B 油量的主要因素是什么？
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积。两种 油品的性质和油品的质量指标决定了一种油品中允 许混入的另一种油品的浓度。
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46、混油段实现两段切割的充要条件是什么？ 混油段实现两段切割的充要条件是：
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26、改变离心泵特性的主要方法有哪些？ 改变离心泵特性的主要方法有切削叶轮、多级泵拆级、 改变泵的转速。
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27、长输管道稳定性调节的主要方法有哪些？ 长输管道稳定性调节的主要方法有改变泵的转速、回流调 节、节流调节。
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
输油管道设计与管理
设计输油管道的运行和维 护方案，包括运行管理、
维护保养、应急处理等
设计输油管道的安全和环 境保护方案，包括安全措
施、环境保护措施等
输油管道施工
施工方案施工准备：ຫໍສະໝຸດ 括材料、 设备、人员、场地等 准备工作
施工质量控制：包括 质量标准、质量检查、 质量整改等措施
施工流程：包括管道 铺设、焊接、防腐、 检测等环节
险发生的可能性
应急处理
建立应急处理机 制，明确应急处 理流程和责任人
建立应急物资储 备，确保应急物 资充足
定期进行应急演 练，提高应急处 理能力
加强应急信息报 送，确保信息畅 通和及时
01
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03
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谢谢
常运行
监控系统： 建立监控系 统，实时监 控管道运行
情况
应急预案： 制定应急预 案，应对突
发情况
风险管理
风险评估：评估各种风 险的可能性和影响程度
风险应对：制定应对措 施，确保在风险发生时
能够及时应对和处理
01
02
03
04
风险识别：识别输油管 道可能面临的各种风险
风险控制：制定相应的 风险控制措施，降低风
输油管道设计与管理
演讲人
目录
01. 输 油 管 道 设 计
02. 输 油 管 道 施 工
03. 输 油 管 道 管 理
输油管道设计
设计原则
01 安全性：确保输油管道在设 计、施工和运行过程中的安 全可靠
02 经济性：在满足安全性和可 靠性的前提下，尽量降低工 程造价和运行成本
03 可维护性：设计应考虑管道 的维护和检修方便，降低维 护成本
合适的防腐措施
输油管道设计与管理
输油管道设计与管理
输油管道设计与管理是指对输油管道的设计和管理进行有效的规划、实施和监督，以确保输油过程的安全、高效和经济。
输油管道是石油工业中重要的基础设施，其设计和管理的好坏直接影响到石油运输的效率和安全。
输油管道的设计应符合国家相关标准和规范，考虑到输油的性质、流量、压力、温度等因素，选择适当的管材、管径和管线布置方式。
在设计过程中应特别关注输油管道的强度、稳定性和防腐蚀性能，以确保其在运行过程中不产生泄漏、破裂等安全隐患。
在输油管道的管理方面，应制定相应的管理制度和操作规程，明确各级管理人员的职责和权限。
对于输油管道的巡检、维护和修复工作，应定期开展，及时发现和处理管道的问题。
同时，还应建立监测系统，对输油管道的流量、压力、温度等关键参数进行实时监测，及时对异常情况进行报警和处理。
此外，还应加强对输油管道的安全培训和教育，提高管理人员和操作人员的安全意识和技能。
对于重大事故的应急预案和处置能力也应进行相应的培训和演练。
同时，还应定期对输油管道进行技术评估和安全评估，对现有设施进行优化和改进，以提高其运行效率和安全性。
总之，输油管道的设计与管理是一个复杂而重要的工作，需要综合考虑工程、管理、技术等多个方面的因素。
只有科学规范地进行设计与管理，才能确保输油过程的安全和高效。
输油管道设计与管理61
T t1 2t2 2tm1 tm t1 tm 2 ti i2
在一个循环中，不输第一种油品的时间为T-t1，但该段时 间内炼厂仍向首站输油。若其输量为q1H，则首站必须设 置的第一种油品的储罐容量为：
V1H q1H T t1
在T-t1时间内，若终点站以q1K的流量向用户供应的一种油 品，则终点站需要设置的第一种油品的储罐容量为：
p1 i1
p1 i1
全线储罐总容量为：
1 m
m
V
N
q pH (D Dp ) p1
q pK ( D Dp )
p1
m p1
s
qJpj ( D
j 1
Dp )
m p1
r i 1
qFpi ( D
Dp )
B N
式中：D──输油管道每年的工作时间； Dp──每年输送第p种油的时间； N──循环次数。
2、循环周期
完成一个预定的排列顺序称为完成了一个循环，所需的时间称为循环周 期，一年内完成的循环周期数称为循环次数（或称为批次）。若一个循 环内输送的油品有m种，则在一个循环内形成的混油段数为
n=2(m-1) 循环次数越小，每种油品的一次输送量就越大，在管道内形成的混油段 和混油损失就越小。但另一方面油品的生产和消费通常是均衡的，各种 油品每天都在生产和消费，顺序输送管道对每种油品来说都是间歇输送。 循环次数越小，就需要在首末站及沿线的分油点和进油点建造较大容量 的储罐区来平衡生产、消费与输送之间的不平衡，油罐区的建造和经营 费用就会增加。因此存在着使总费用（罐区建造费+罐区经营费+混油贬 值损失）最小的最优循环次数。
程和局部摩阻损失，使一部分机械能转化为油流内能， 造成温升。
2、成品油管道温度变化的计算
输油管道设计与管理知识
第一章1、原油及成品油的运输有公路、铁路、水运和管道输送这四种方式。
2、管道运输的特点：①运输量大；②管道大部分埋设于地下，占地少，受地形地物的限制少，可以缩短运输距离；③密闭安全，能够长期连续稳定运行；④便于管理，易于实现远程集中监控；⑤能耗少，运费低；⑥适于大量、单向、定点运输石油等流体货物。
3、输油管道一般按按输送距离和经营方式分为两类：一类属于企业内部（短输管道）；另一类是长距离输油管道。
4、输油管道按所书油品的种类可分为原油管道与成品油管道两种。
原油管道是将油品生产的原油输送至炼厂、港口或铁路转运站，具有管径大、输量大、运输距离长、分输点少的特点。
成品油管道从炼厂将各种油品送至油库或转运站，具有输送品种多、批量多、分输点多的特点，多采用顺序输送。
5、长距离输油管有输油站和线路两大部分及辅助系统设施组成。
6、首站：输油管起点有起点输油站，也称首站，主要组成部分是油罐区、输油泵房和油品计量装置；它的任务是收集原油或石油产品，经计量后向下一站输送。
末站：输油管的终点，有较多的油罐和准确的计量系统；任务：接受来油和向用油单位供油。
7、长距离输油管道上每隔一定距离设有截断阀（作用：一旦发生事故可以及时截断管道内流体，限制油品大量泄漏，防止事故扩大和便于抢修），输油管道截断阀的间距一般不超过32km。
8、长输管道的发展趋势有以下特点：①建设高压力、大口径的大型输油管道，管道建设向极低、海洋延伸；②采用高强度、高韧性、可焊性良好的管材；③高度自动化；④不断采用新技术；⑤应用现代安全管理体系和安全技术，持续改进管道系统的安全；⑥重视管道建设的前期工作。
9、大型长距离输油管道建设要认真遵守以下程序：(1)根据资源条件和国民经济长期规划、地区规划、行业规划的要求，对拟建的输油管道进行可行性研究，并在可行性研究的基础上编制和审定设计任务书。
(2)根据批准的设计任务书，按初步设计(或扩大初步设计)、施工图两个阶段进行设计。
输油管道设计与管理__概述说明以及解释
输油管道设计与管理概述说明以及解释1. 引言1.1 概述输油管道设计与管理是石油行业中至关重要的一项工作。
输油管道作为石油产品运输的重要通道，对于确保能源供应和经济发展具有重要意义。
因此，优质的管道设计和有效的管理是确保输油系统安全、高效运营的关键。
管道设计主要涉及选址与布置、材料选择与特性以及直径及壁厚计算等方面。
合理选址和布置可以最大程度地减少环境和社会影响，并且便于日后巡检和维护操作。
同时，在选择合适的材料时，需要考虑其耐腐蚀性、强度以及可焊性等特性，在确保安全运营的前提下降低成本并延长使用寿命。
此外，通过合理的直径及壁厚计算可以确定适当的管道尺寸，以满足输送液体流量需求，并确保结构强度满足设计要求。
在实际操作中，输油管道管理也不可忽视。
巡检与维护是持续监控系统状态、减少故障风险的必要手段。
定期巡视管道是否存在泄漏、腐蚀和机械损伤等问题，并采取相应维护措施，可以及早发现和解决隐患，保证管道安全运行。
同时，安全监控与防护的实施是预防事故发生的重要环节。
例如，利用先进的传感技术和远程监控系统可以实时监测管道的运行状态，以及检测异常事件并及时报警处理。
此外，完善的故障处理与应急预案也是输油管道管理工作不可或缺的一部分，能够在意外事件发生时快速做出反应和处置。
本文旨在对输油管道设计与管理进行综述，并深入探讨其相关要点和挑战。
通过总结主要观点和发现的重要性，我们可以更好地认识到输油管道设计与管理对于石油行业的重要性。
另外，在未来展望中，我们将提出一些建议以推动输油管道设计与管理领域的进一步发展，并为改进现有方案提供参考依据。
2. 输油管道设计:2.1 管道选址与布置要点:输油管道的选址和布置是设计过程中的关键步骤。
在选址方面，需要考虑以下因素：- 地质条件：选择适合铺设输油管道的地质环境，避免地震、山体滑坡等地质灾害风险。
- 土壤条件：确保土壤稳定性和承载能力，选择能够承受管道重量和压力的土壤类型。
《输油管道设计与管理》复习提纲
《输油管道设计与管理》复习提纲输油管道设计与管理复习提纲
一、输油管道的基本概念与分类
1.输油管道的定义
2.输油管道的分类及特点
二、输油管道设计的基本原理
1.输油管道设计的目标和原则
2.输油管道设计的基本步骤
三、输油管道的工程勘察与设计
1.输油管道的线路选取和勘察
2.输油管道的土建设计
3.输油管道的管道设计
4.输油管道的机电设备设计
四、输油管道的安全管理与运行维护
1.输油管道的安全管理制度
2.输油管道的安全风险评估与控制
3.输油管道的日常巡检与维护
4.输油管道的事故应急与处置
五、输油管道的环境保护与节能减排
1.输油管道对环境的影响及防护措施
2.输油管道的能源消耗与减排措施
3.输油管道的环保监测与管理
六、输油管道的法律法规与政策
1.输油管道建设的法律法规
2.输油管道安全管理的法律法规
3.输油管道环境保护的法律法规
4.输油管道管理政策与规划
七、国内外输油管道案例分析
1.国内典型输油管道案例分析
2.国外典型输油管道案例分析
八、输油管道发展趋势与展望
1.输油管道发展的现状与趋势
2.输油管道的未来发展与展望
以上为《输油管道设计与管理》的复习提纲，具体章节内容可根据教材与课堂笔记进行深入学习。
同时，结合实际案例和政策法规，了解相关行业的最新发展情况，加深对输油管道设计与管理的理论知识的理解。
在复习中，注重理论学习的同时，也要强调实际应用能力的培养，结合案例进行分析与讨论，培养对问题的解决能力。
输油管道设计与管理复习提纲
1、长距离输油管道分类：原油管道、成品油管道；2、管道运输的特点：①运量大，固定资产投资小；②受外界限制少，可长期稳定连续运行，对环境的污染小。
③便于管理，易于实现集中控制，劳动生产率高。
④运价低，耗能少。
⑤占地少，受地形限制小。
⑥管道运输适于大量、单向、定点的运输，不如铁路、公路运输灵活。
3、长距离输油管道建设遵守程序：进行可行性研究，并在可行性研究的基础上编制和审定设计任务书。
按初步设计(或扩大初步设计)、施工图两个阶段进行设计。
初步设计必须有概算，施工图设计必须有预算。
工程完毕，必须进行竣工验收。
（可行性研究、初步设计、施工图设计）4、可行性研究的任务是根据国民经济长期规划和地区规划、行业规划的要求，对建设项目在技术、工程和经济上是否合理和可行，进行全面分析、论证，作多方案比较，提出财务评价与国民经济评价，为编制和审批设计任务书提供可靠依据5、长输管道用泵：多级泵:排量较小,并联泵；单级（低压）泵:排量大，扬程低，又称为串联泵。
6、改变泵特性的方法：切削叶轮、改变泵的转速、多级泵拆级、进口负压调节、油品粘度对离心泵特性的影响7、选择泵机组数的原则主要有四条：满足输量要求；充分利用管路的承压能力；泵在高效区工作；泵的台数符合规范要求。
8、串联泵便于实现自动控制和优化运行9、层流：Re≤2000 λ =64/Re过渡流：2000<Re≤3000 紊流光滑区：3000<Re≤Re1紊流混合摩擦区：Re1<Re≤Re2 紊流粗糙区：Re>Re2粗糙度:无缝钢管：0.06mm直缝钢管：0.054mm9、列宾宗公式10、随Re的升高，铺副管的减阻效果增强11、旁接油罐输油方式：水击危害小，对自动化水平要求不高。
油气损耗严重；流程和设备复杂全线难以在最优工况下运行，能量浪费大。
密闭输油方式：中间站不存在蒸发损耗；流程简单；可全部利用上站剩余压头，便于实现优化运行。
要求自动化水平高，要有可靠的自动保护系统。
输油管道设计与管理知识点总结
题型：填空、选择、判断、简答、计算
第一章
1、输油管道的组成
2、勘察的三个阶段、设计的三个阶段
3、我国输油管道举例
4、我国输油管道的发展方向
第二章
1、串并联组合方式及如何选择
2、管路特性曲线、泵站特性曲线结合画图分析
3、总压降的组成
4、水力坡降线
5、管道纵断面图
6、影响管道特性曲线的因素
7、翻越点的定义、解决翻越点后不满流的措施
8、解决动水压力超压的措施
9、计算长度
10某站停运、某处漏油对全线主要参数的影响11›输油管道调节的措施
12、解决管道大落差的方法
13、求解工作点输量
第三章
1、热油管道和等温管道的不同
2、加热站出站、进站油温的确定
3、热油管道轴向温降的影响因素
4、考虑摩擦热的温降公式的使用
5、温降公式的应用
6、热油管道中常见的流态变化
7、热油管道的摩阻计算
第五章
1、不稳定工作区的形成条件
2、不稳定区拉回稳定区的措施
3、热油管道启动投产的方式及其适用条件
4、结蜡
5、蜡沉积对管道运行的影响
6、减少蜡沉积的措施
7、埋地热油管道的温降规律
第六章
1、循环周期和混油量的关系
2、循坏次数
3、输送顺序工艺的适用范围
4、成品油管道的特点
5、顺序输送的混油机理
6、停输时混油量的影响因素
7、起始接触面
8、混油界面检测方法
9、切割浓度的计算
第七章
1、越站流程的适用范围
2、先炉后泵流程的优缺点
3、间接加热的优缺点
4、加热方式的分类。
输油管道设计与管理2
1、输油管道的运输特点：（1）运输量大，能耗少，运费低。
（2）管道大部分埋设于地下，占地少，受地形地物限制少，可以缩矩运输距离。
受恶劣自然气候和灾害的影响小，无噪声，油气损耗少，对环境的污染少，密闭安全，能够长期连续运行。
（3）适于大量、单向、定点运输石油及其产品，便于管理，易于实现远程集中控制，生产效率高。
2、影响热输管道轴向温降因素：（1）周围介质温度T0：不同季节，管道埋深处地温不同，T0不同，温降情况亦不同，冬季T0低，温降快。
（2）油流至周围介质的总传热系数k：它对温降的影响较大。
k值增大时，温降将显著加快。
因此进行热流计算时，要慎重确定k值。
如果在两个加热站之间的管路上，k值有明显的变化，则应分段计算。
（3）输量G：在大输量下，沿线温度分布要比小输量平缓的多。
随输量的减小，终点油温将急剧减小。
3、热油输送管道的特点：（1）输送过程中沿程的能量损失包括热能损失和压能损失两部分。
（2）输送过程中的热能损失和压能损失相互联系，且热能损失起主导作用。
设计热油输送管道时，要先做热力计算，然后做水力计算。
这是因为摩阻损失的大小取决于油品的粘度等因素，而油品的粘度则取决于输送温度的高低。
（3）输送过程中管道沿线油温变化，油流粘度不同，沿程水力坡降不是常数。
一个加热站间，沿油流方向距加热站越远，油温越低，粘度越大，水力坡降越大。
4、热泵站先泵后炉流程的缺点：该流程的特点是泵的吸入管要短的多，有利于泵的正常工作，但进泵油温较低，降低了泵的效率，特别是温度对粘度有显著影响的原油影响更大，由于加热设备承受高压，除增加了钢材消耗和投资外，还带来不安全因素。
5、与原油管道相比，成品油顺序输送管道有哪些特点：（1）产生混油（2）首、末站需要较大的油罐容量（3）输送多种油品水力情况复杂需校核多种工况（4）需要较高的自控水平和可靠的检测仪表（5）成品油管道设计和运行管理中必须控制管道各时段沿线的分输量和管输量，以保证管道安全平稳的运行。
输油管道设计与管理知识点
管道运输的特点：优点：（1）量大，连续。
（2）密闭、安全。
（3）高效、低耗。
（4）经济、便于管理。
缺点：不够灵活、投资大、油品积压严重、易被盗。
如何判断翻越点：按任务输量和平均温度下的粘度计算水力坡降线，在纵断面图上初步判断翻越点，以后再根据工作点流量进行校核。
翻越点的定义：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，在一定输量的液体从某高点自流到终点还有能量富裕，且在所有高点中该高点的富裕能量最大，那么此高点就称为翻越点。
危害：浪费能量、增大水击压力措施：1在翻越点后采用小管径2设减压站节流；3安装油流涡轮发电装置。
反算K值的目的并判断情况: 1积累运行资料,为以后设计新管线提供选择K值的依据。
2通过K值的变化,了解沿线散热及结蜡情况,帮助指导生产。
若K↓，如果此时Q↓，H↑，则说明管壁结蜡可能较严重，应采取清蜡措施。
若K↑,则可能是地下水位上升，或管道覆土被破坏，保温层进水等。
泵站数n化为较大整数若要按计算数量工作：更换小尺寸叶轮、开小泵（串联泵）、拆级（并联泵）或大小输量交替运行等措施。
n化为向小化(1) 在管道上设置副管（等径）或变径管(2) 提高每座泵站的扬程。
工作点发生变化原因：1正常工况变化：（1）季节变化、油品性质变化引起的全线工况变化，如油品的密度、粘度变化（2）由于供销的需要，有计划的调整输量、间歇分油或收油导致的工况变化 2事故工况变化（1）电力供应中断导致某中间停运或机泵故障使某台泵机停运（2）阀门误开关或管道某处堵塞（3）管道某处漏油串联泵的特点：扬程低、排量大、叶轮直径小、流通面积大，故泵损失小，效率高。
地形平坦的地区和下坡段。
优点：1不存在超载问题2调节方便3流程简单4调节方案多改变泵特性的方法主要：1.切削叶轮 2.改变泵的转速 3.进口负压调节4.油品粘度对离心泵特性的影响：粘度增大，泵的效率降低，轴功率增大。
输油管道设计与管理2
1、输油管道的运输特点：（1）运输量大，能耗少，运费低。
（2）管道大部分埋设于地下，占地少，受地形地物限制少，可以缩矩运输距离。
受恶劣自然气候和灾害的影响小，无噪声，油气损耗少，对环境的污染少，密闭安全，能够长期连续运行。
（3）适于大量、单向、定点运输石油与其产品，便于管理，易于实现远程集中控制，生产效率高。
2、影响热输管道轴向温降因素：（1）周围介质温度T0：不同季节，管道埋深处地温不同，T0不同，温降情况亦不同，冬季T0低，温降快。
（2）油流至周围介质的总传热系数k：它对温降的影响较大。
k值增大时，温降将显著加快。
因此进行热流计算时，要慎重确定k值。
如果在两个加热站之间的管路上，k值有明显的变化，则应分段计算。
（3）输量G：在大输量下，沿线温度分布要比小输量平缓的多。
随输量的减小，终点油温将急剧减小。
3、热油输送管道的特点：（1）输送过程中沿程的能量损失包括热能损失和压能损失两部分。
（2）输送过程中的热能损失和压能损失相互联系，且热能损失起主导作用。
设计热油输送管道时，要先做热力计算，然后做水力计算。
这是因为摩阻损失的大小取决于油品的粘度等因素，而油品的粘度则取决于输送温度的高低。
（3）输送过程中管道沿线油温变化，油流粘度不同，沿程水力坡降不是常数。
一个加热站间，沿油流方向距加热站越远，油温越低，粘度越大，水力坡降越大。
4、热泵站先泵后炉流程的缺点：该流程的特点是泵的吸入管要短的多，有利于泵的正常工作，但进泵油温较低，降低了泵的效率，特别是温度对粘度有显著影响的原油影响更大，由于加热设备承受高压，除增加了钢材消耗和投资外，还带来不安全因素。
5、与原油管道相比，成品油顺序输送管道有哪些特点：（1）产生混油（2）首、末站需要较大的油罐容量（3）输送多种油品水力情况复杂需校核多种工况（4）需要较高的自控水平和可靠的检测仪表（5）成品油管道设计和运行管理中必须控制管道各时段沿线的分输量和管输量，以保证管道安全平稳的运行。
《输油管道设计与管理》要点
《输油管道设计与管理》一、名词解释（本大题╳╳分，每小题╳╳分）1可行性研究：是一种分析、评价各种建设方案和生产经营决策的一种科学方法。
2等温输送：管道输送原油过程中，如果不人为地向原油增加热量，提高原油的温度，而是使原油输送过程中基本保持接近管道周围土壤的温度，这种输送方式称为等温输送。
4、线路纵断面图：在直角坐标上表示管道长度与沿线高程变化的图形称为线路纵断面图。
5、管路工作特性：是指管长、管内径和粘度等一定时，管路能量损失H与流量Q之间的关系。
6、泵站工作特性：是指在转速一定的情况下，泵站提供的扬程H和排量Q之间的相互关系。
7、工作点：管路特性曲线与泵站特性曲线的交点，称为工作点。
8、水力坡降：管道单位长度上的水力摩阻损失，叫做水力坡降。
10、翻越点：在地形起伏变化较大的管道线路上，从线路上某一凸起高点，管道中的原油如果能按设计量自流到达管道的终点，这个凸起高点就是管道的翻越点。
11、计算长度：从管道起点到翻越点的线路长度叫做计算长度。
12、总传热系数K：指油流与周围介质温差为1℃时，单位时间内通过管道单位传热表面所传递的热量。
13、析蜡点：蜡晶开始析出的温度，称为析蜡点。
14、反常点：牛顿流体转变为非牛顿流体的温度，称为反常点。
15、结蜡：是指在管道内壁上逐渐沉积了某一厚度的石蜡、胶质、凝油、砂和其它机械杂质的混合物。
19、顺序输送：在一条管道内，按照一定批量和次序，连续地输送不同种类油品的输送方法。
20、压力越站：指油流不经过输油泵流程。
21、热力越站：指油流不经过加热炉的流程。
25．混油长度：混油段所占管道的长度。
26．起始接触面：前后两种（或A、B）油品开始接触且垂直于管轴的平面。
27、动水压力：油流沿管道流动过程中各点的剩余压力。
二、填空题1、由于在层流状态时，两种油品在管道内交替所形成的混油量比紊流时大得多，因而顺序输送管道运行时，一般应控制在紊流状态下运行。
2、采用顺序输送时，在层流流态下，管道截面上流速分布的不均匀时造成混油的主要原因。
输油管道设计与管理3——【输油管道设计与管理】
热油管道的启动投产
冷管道的热水预热过程就是周围土壤温度场的建立过程，也就是周围土 壤的蓄热过程，也是土壤热阻不断增大、管道热损失不断减少的过程。 如果按TR、TZ及Q由轴向温降公式推算管路的总传热系数K，将表现为K 值的不断下降。显然按稳定传热公式计算的K值，不能反映不稳定传热 过程中油管的散热特性。但在还未建立正确的算法前，工程上仍沿用上 述K值来分析启动过程，在输量和起点温度恒定的情况下，上述K值能大
在原油中加入化学添加剂或稀油，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。
9
热油管道的启动投产
3、预热启动 目前，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 部分热量，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，并避免排 放大量热水污染环境，常采用正反输交替预热。
热油管道的启动投产
式中：
Nut'
' 2
D
/
t
F0 t / D2
'2
0.362t
D
1
2.63D0.66
a 0.33
1
1 a
0.953t D0.66 '2 D 0.362t
0.33
分析上式可以发现：
①上式未体现埋深ht的影响，推导实际上是按ht/D→∞考虑的。 实 际 上 ， ht/D 越 小 ， 需 要 的 预 热 时 间 越 长 。 因 此 只 有 当 ht/D较大(如ht/D >4)时，上述假设才是合理的。由此可见， 该式计算的预热时间偏短。
4
热油管道的启动投产
输油管道设计与管理33
我国过去所建管线使用的加热炉多为方箱式加热炉， 我国过去所建管线使用的加热炉多为方箱式加热炉 ， 炉膛大、热惯性大，升温降温都需要较长的时间， 炉膛大 、 热惯性大 ， 升温降温都需要较长的时间 ， 一 般在正式投入运行前要先用木材等烘炉5天左右。 般在正式投入运行前要先用木材等烘炉 天左右。若管 天左右 线突然停输，由于炉内温度很高， 线突然停输 ， 由于炉内温度很高 ， 炉管内的存油会汽 化，使炉管内压力过高，或结焦穿孔，易发生事故。 使炉管内压力过高，或结焦穿孔，易发生事故。
(2) 中间输油泵站的工艺流程要和采用的输送方式(开式、 中间输油泵站的工艺流程要和采用的输送方式 开式、 开式 闭式)相适应 相适应； 闭式 相适应； (3) 便于事故处理和检修； 便于事故处理和检修； (4) 经济、节约； 经济、节约； (5) 能促使采用最新科学技术成就，不断提高输油水平。 能促使采用最新科学技术成就，不断提高输油水平。 2、输油站主要流程及其应用范围 、 (1) 来油与计量流程 来油→流量计 阀组→罐 流量计→阀组 来油 流量计 阀组 罐 该流程仅存在于首、末站， 外系统的油品交接计量。 该流程仅存在于首、末站，用于与 外系统的油品交接计量。
以上几个工艺流程并非每一个生产过程都使用， 以上几个工艺流程并非每一个生产过程都使用，也不 是每个站都具备， 是每个站都具备，要根据各条管线及输油站的具体情 况选择。 况选择。
二、热泵站上先泵后炉流程的缺点
热泵站上，根据输油主泵与加热炉的相对位置， 热泵站上 ， 根据输油主泵与加热炉的相对位置 ， 站内流程 可以是“先泵后炉”也可以是“先炉后泵”流程。我国70 可以是 “ 先泵后炉 ” 也可以是 “ 先炉后泵 ” 流程 。 我国 年代建设的管道大多采用先泵后炉流程。 先泵后炉” 年代建设的管道大多采用先泵后炉流程 。 “ 先泵后炉 ” 流 程存在以下缺点： 程存在以下缺点： 1、进泵油温低，泵效低 、进泵油温低， 进泵油温即为上站来油的进站油温，是站间最低温度。 进泵油温即为上站来油的进站油温 ， 是站间最低温度 。 由于原油粘度高，使泵效下降。 如任丘原油60℃ 由于原油粘度高 ， 使泵效下降 。 如任丘原油 ℃ 时粘度 为34mm2/s，40℃时为 ， ℃时为80mm2/s，泵效下降 ％，大庆原 ，泵效下降0.8％ 油温从60℃降到30℃ 泵效降低1.8％ 油，油温从 ℃降到 ℃，泵效降低 ％。
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《输油管道设计与管理》一、名词解释（本大题╳╳分，每小题╳╳分）1可行性研究：是一种分析、评价各种建设方案和生产经营决策的一种科学方法。
2等温输送：管道输送原油过程中，如果不人为地向原油增加热量，提高原油的温度，而是使原油输送过程中基本保持接近管道周围土壤的温度，这种输送方式称为等温输送。
4、线路纵断面图：在直角坐标上表示管道长度与沿线高程变化的图形称为线路纵断面图。
5、管路工作特性：是指管长、管内径和粘度等一定时，管路能量损失H与流量Q之间的关系。
6、泵站工作特性：是指在转速一定的情况下，泵站提供的扬程H和排量Q之间的相互关系。
7、工作点：管路特性曲线与泵站特性曲线的交点，称为工作点。
8、水力坡降：管道单位长度上的水力摩阻损失，叫做水力坡降。
10、翻越点：在地形起伏变化较大的管道线路上，从线路上某一凸起高点，管道中的原油如果能按设计量自流到达管道的终点，这个凸起高点就是管道的翻越点。
11、计算长度：从管道起点到翻越点的线路长度叫做计算长度。
12、总传热系数K：指油流与周围介质温差为1℃时，单位时间内通过管道单位传热表面所传递的热量。
13、析蜡点：蜡晶开始析出的温度，称为析蜡点。
14、反常点：牛顿流体转变为非牛顿流体的温度，称为反常点。
15、结蜡：是指在管道内壁上逐渐沉积了某一厚度的石蜡、胶质、凝油、砂和其它机械杂质的混合物。
19、顺序输送：在一条管道内，按照一定批量和次序，连续地输送不同种类油品的输送方法。
20、压力越站：指油流不经过输油泵流程。
21、热力越站：指油流不经过加热炉的流程。
25．混油长度：混油段所占管道的长度。
26．起始接触面：前后两种（或A、B）油品开始接触且垂直于管轴的平面。
27、动水压力：油流沿管道流动过程中各点的剩余压力。
二、填空题1、由于在层流状态时，两种油品在管道内交替所形成的混油量比紊流时大得多，因而顺序输送管道运行时，一般应控制在紊流状态下运行。
2、采用顺序输送时，在层流流态下，管道截面上流速分布的不均匀时造成混油的主要原因。
3、石油运输包括水运、公路、铁路、管道等几种方式。
4、输油管道由输油站和线路两部分组成。
5、原油管道勘察工作一般按踏堪、初步勘察与详细勘察三个阶段进行。
6、在纵断面图上，其横坐标表示管道的实际长度，纵坐标为线路的海拔高程。
9、管路特性曲线反映了当管长L，管内径D和粘度μ一定，Q 与Hz 的关系。
10、若管路的管径D增加，特性曲线变得较为平缓，并且下移；管长、粘度增加，特性曲线变陡，并且上升。
11、线路上有没有翻越点，除了与地形起伏有关，还取决于水力坡降的大小，水力坡降愈小，愈易出现翻越点。
12、泵站总的特性曲线都是站内各泵的特性曲线叠加起来的，方法是：并联时，把相同扬程下的流量相加；串联时，把相同流量下的扬程相加。
14、加热站加热原油所用设备有加热炉和换热器两类。
15、泵站-管道系统的工作点是指在压力供需平衡条件下，管道流量与泵站进、出站压力等参数之间的关系。
16、有多个泵站的长输管道，中间站C停运后的工况变化具体情况是：在C以前各站的进出站压力均上升，在C以后各站的进出站压力均下降，且距C站愈远，变化幅度愈小。
17、在长输管道中C点漏油后，漏油前的泵站的进出站压力都下降，漏点后面各站的进出站压力也都下降，且距漏点愈近的站，压力下降幅度愈大。
18、热油管道中，对温降影响较大的两个参数是总传热系数K和流量G，K值增大，温降将加快，随着流量减小，温降将加快。
20、顺序输送时，循环周期越长，产生的混油量越少，所需要的油罐容量越大。
21、热油管道中，在m=0.25的紊流情况下，可能出现不稳定区的条件是μ(T R-T0)＞20；在层流情况下，可能出现不稳定区的条件是μ(T R-T0)＞3。
22、由于粘度对摩阻的影响，当Lc/C＞L/N时，由最大粘度确定允许最小进站压头；由最小粘度确定允许最大进站压头。
三、证明题及分析2、设某管线长为L，有N座泵站，输量为Q（提高输量后为Q1）。
提高管路输送能力的方法通常有倍增泵站、铺设副管和变径管，如果要求提高的输送能力大于m -212倍，则可以采用既倍增泵站又铺设副管的综合方法，试证明此时所需要的副管长度为)1(221m L x --=-φϖ。
（其中：QQ 1=φ，i i f=ω）。
证明：倍增泵站并铺副管前的能量平衡式为：L fQ h H N m m C -=-2)( （1）倍增泵站并铺副管后的能量平衡式为：[])1()(221ω--=--x L fQ h H N m m C （2）联立解（1）和（2）得[]2)1(212ω--=--x L Q L Q m m )1(221ω--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-x L L Q Q m QQ 1=φ )21(12m L x ---=∴φω 3、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（已知管线流态均为水力光滑区，忽约m t s1h H H ，，）。
解：设：管线长为L ，输量为Q 时各泵站的扬程均为h c ，输量为Q/2时各泵站的扬程均为h c1，输量为Q 时的能量平衡方程为：t m -2m c S1H fLQ )h h (3H +=+－ ①输量为Q/2时的能量平衡方程为：t m 2m c1s1H )2Q (f L )h h (3H +=+－－ ② 比较①和②可得：2973.0)21(h h m 2c c1==－所以，按题意可知只需一个泵站的一台泵即可完成Q/2的输量。
当然，还可采取把泵站出口关小节流、调节泵机组速度、换用离心泵的叶轮直径等措施。
但以全线能耗费用最低为基本原则考虑，前者为最优。
4、在管道建设中，常为某种目的而铺设副管或变径管来降低摩阻，在流态相同（如水力光滑区）的情况下，试分析降低相同水力摩阻时，采用铺设副管还是变径管在经济上更为合理？（设铺设副管与变径管的长度均为L f ； 副管的管径与干线管径相同，即d=d f ；变径管直径为d 0） 解：因为在水力光滑区，且d= d f ，ιf =ωι=ι/21.75= 0.298ι据题意有ι0=0.298ι，即Ω=(d/d 0)4.75=0.298，解得d 0=1.29 d钢材耗量分别为：副管为 2 πd δL f ρ变径管为 1.29 πd δL f ρ可见铺设变径管可节约钢材35.5%，所以铺设变径管比铺设副管在经济上更为合理。
四、计算题1、 某埋地原油管道等温输送管线，任务输量2500×104t/a ，管内径D=0.703m;年平均地温T 0=19℃（µ19=82.2×10-6m 2/s ）；油温20℃时的密度为874Kg/m 3；钢管绝对粗糙度e 取0.1mm ；全线长176Km 。
求全线的沿程摩阻损失h l 。
解：（1）、计算输送温度下的流量油品19℃时的密度为：)20(02019--=T αρρ6757.087401315.0825.1001315.0825.120=⨯-=-=ραKg/m 3 ℃68.87419=∴ρ Kg/m 3 ℃体积流量:9452.0360084001019319=⨯⨯⨯=ρG Q m 3/s (2)、计算雷诺数20826419119==μπD Q R e 70300101.0703.01010311=⨯⨯==-e D R e 703003000〈〈∴e R故流态为水力光滑区，即m=0.25（3）、用列宾宗公式计算沿程摩阻m L D Q h m m m L 1992176000703.0)102.82(9452.00246.075.425.0675.15119219=⨯⨯⨯⨯==---μβ 3、某管线mm D 3250=，站间距Km 32，总传热系数K=1.8W/m 2.℃,输量G=98Kg/S,出站温度65℃，沿线地温T 0=3℃，所输油品物性为036.0,/103.5,./0.2,/85226320=⨯=︒==-μυρs m C Kg KJ C m Kg TR （粘温系数），按平均温度计算法求热油管路的站间摩阻。
（按水力光滑区计算))20(,001315.0825.1,25.0,0246.02020--=-===t m t αρρραβ。
解：（1）计算平均温度C T T T L R Pj ︒=⨯+⨯=+=3.549.483265313231 （2）由平均温度计算平均粘度Pj μ由粘温指数公式：)(P j R T T Pj TR e --=μυυ得s m e TPj T TR Pj R /108.725)(--⨯==μυυ（3）求站间摩阻l h)203.54(203.54--=αρρC m Kg ︒=-=./70426.0001315.0825.1320ρα33.54/8.827m Kg =ρs m GQ /11838.033.543.54==ρm L D Q h R mm Pj m l 20732000325.0)108.7(11838.00246.075.425.0675.15123.54=⨯⨯⨯⨯==---υβ五、问答题 1、 输油站的主要作业区由哪几部分组成？简述输油站的主要功能（或操作）。
主要作业区包括：输油泵房；阀组间；清管器收发装置；计量间；油罐区；加热系统；站控室；油品预处理设施。
输油站的主要功能（或操作）包括：来油与计量；正输；反输；越站输送（包括全越站、压力越站、热力越站）；收发清管器；站内循环或倒罐；停输再启动。
2、 简述顺序输送管道有哪几个特点？C e e T T T T aL R L ︒--=-+=-+=⨯⨯⨯⨯⨯49)365(3)(3100.29832000325.014.38.100顺序输送时会产生混油；混油需要采用合理的工艺进行处理和销售；批量和最优循环次数；首末站批量油品的储存；管道的水力特性不稳定。
3、 简述管道输送的特点？管道输送的优点：运费低，能耗少；运输量大、劳动生产率高；建设投资低，占地面积少；受外界影响小，安全性高。
管道输送的缺点：管道输送量的经济范围小、极限范围小；起输量高。
4、 热油管道的泵站布置与等温管道相比有何特点？①加热站间管道的水力坡降线是一条斜率不断增大的曲线。
可根据各段油温对应的摩阻值在纵断面图上按比例画出，连成曲线。
②在加热站处，由于进、出站油温突变，水力坡降线的斜率也会突变，而在加热站之间，水力坡降线斜率连续变化。
5、 热油管道在中等流量区时，为什么随流量减小，摩阻反而增大？进入不稳定区的条件是什么？ 在中等流量区，一方面随着流速的增大而使摩阻增加，另一方面随着流量的增加，终点油温T Z 显著上升，对于µ或B 值较大的含蜡原油和重油，当油温较低时，粘度随温度的变化是较剧烈的。