热油管道的运行管理解析

粘度较大，因而随着Q的增大, 摩阻H
急剧增大。在这一区工作很不经济， 所以热油管路不能在该区工作。
T0
III Q
Q
Ⅱ区—中等流量区
H
一 方 面 Q↑VΒιβλιοθήκη BaiduH↑， 另 一 方 面 ，
Q↑TZ↑↑,Tpj↑↑(显著增大)，如果油品在 该温度区内的粘度随温度的变化较剧
烈，Tpj的显著上升将引起粘度υ的显
著下降υ↓↓，使摩阻H↓。故可能出现 随着流量的增大，摩阻反而下降的现
IⅡ
下降不多。粘度的下降引起的摩
阻下降小于Q的上升引起的摩阻升 TZ
高。结果表现为 Q↑H↑，该区是热
油管道的正常工作区。热油管道
应在Ⅲ区运行，避免进入Ⅰ、Ⅱ 区。
T0
III Q
Q
4、临界输量
右 图 是 一 条 管 内 径 2 5 9 mm， 长 2 0 . 5 km， 输 送 重 油 的 热 油 管道，在 TR=50℃，T0=0℃时 的特性曲线，流态为层流。
Tz2>Tz1 Q
与等温管相比，影响热油管工作特性曲线的因素除了管线 参数和油品粘度以外，还有管线沿线的散热条件和油品的 粘温特性。当温降快、粘温曲线较陡时，管路特性曲线变 化也较剧烈，故散热条件如T0、K及粘温指数u等参数也会 影响热油管路的工作特性。
② 维持出站油温TR一定运行的热油管路的工作特性
路特性曲线的上方（为
什么？），如图所示。
维持TZ一定
O
维持TR一定
Q0
Q
3、热油管路工作特性的不稳定区
前面讲过，维持TR一定运行的热油管道，在正常运 行的输量范围内，Q↑H↑的趋势是主要的，但当Q较 小、输送的油品粘度较大时，可能出现Q↑H↓的反常 现象， Q↑H↓的区域 就是热油管道的不稳定工作区。
TZ
IⅡ
象。Ⅱ区称为不稳定区，当热油管道
在该区内运行时，常可能由于某些外
界因素的影响，而使工作点发生变化， T 0
进入Ⅰ区。热油管道在该区运行既不
经济又不安全。
III Q
Q
H Ⅲ区—大流量区
一方面随着Q的增大，流速增大而
使摩阻增大；另一方面，随着Q的 增 大 TZ 升 高 ， 但 变 化 不 大 ， 粘 度
对于等温管路：
H
Q 2m m
d 5m
L Z
fLQ 2m
Z
f m / d 5m
即管路已定(即d、L、ΔZ、T0或υ已定) 时，H是Q的单 值函数，H=f(Q) 。
对于热油管路： 当d、L、ΔZ、T0、K及所输油品已定时，摩阻H不仅是 输量Q的函数还是粘度υ的函数，而υ又是温度的函数， 因此，对于热油管路，H是Q和T的二元函数，即：
hR=f(Q)曲线可能存在两个极值点。
② 热油管道的不同流量区
H
维 持 TR 一 定 运 行 的 热 油 管 道 的 工 作 特 性按流量可以分为三个区，如图所示。
Ⅰ区—小流量区
IⅡ
在这个区，流量很小，温降很快。在
很长一段距离内，油温接近环境温度 TZ
T0 ，T≈TZ≈T0 。随 Q 增大 , TZ 变化不 大，粘度变化很小，H=f(Q) , 但该区
① 理论分析
根据热油管路摩阻计算公式：
hR
hT0 AR
Ei
m uTR
T0
Ei
m uTZ
T0
hT0
Q2m m T0 d 5m
LR , AR
KDLR
GC
当d、LR、T0、K一定时，式中的hT0/AR 只是流量的函数，
且hT0/AR∝Q3-m，hT0/AR随流量Q的增大而增大。
现在来看一下大括号中各项的值，TR一定，Ei[-mu(TR-T0)] 不随Q而变；Q↑TZ↑，mu(TZ-T0)↑，Ei[-mu(TZ-T0)]↓，故大括 号中的值随Q上升而下降，与hT0/AR的变化趋势相反。因此 函数hR=f(Q)可能有极值点。另外，当Q＝0时，hR=0，而当 Q很大时，hR→hTR，即hR将随Q的增大由0增大到极大值， 然后又随Q的增大而减小。但hTR∝Q2-m，故hR减少到一定值 后又必然随Q的增大而增大，即存在一个极小点，也就是说
2、热油管道的工作特性
在讨论热油管道的工作特性时，只有规定管道的热力条 件才有意义，一般有两种情况：
① 维持出站油温TR 一定运行； ② 维持进站油温TZ一定运行。 下面分别讨论各种情况下的管路工作特性。 ① 维持进站油温TZ一定运行的热油管路的工作特性 先来分析一下维持TZ一定时特性曲线的变化趋势。Q变化 时，影响摩阻H的因素有两个方面：
两方面因素引起的摩阻变化趋势正相反，这与维持TZ一 定时不同。
在实际运行的输量范围内，一般随Q↑H↑，但H随Q的变
化要比等温管和维持TZ一定时要平缓些。
如 果 在 某 输 量 Q0 下 ，
H
进站温度为TZ0，出站温
度为TR0 ，保持TZ0 运
行的管路特性曲线一定
H0
位 于 保 持 TR0 运 行 的 管
Q V H （与等温管相似）
Q TR Tpj pj H
总的趋势是Q↑H↑，即H=f(Q)是单调上升的曲线。
维持TZ一定时的管路特性曲线 H 如图所示。TZ不同时，沿线油 温分布不同，特性曲线亦不同。
HTz1 HTz2
TZ高则沿线油温高，摩阻损失 小，故HTz2-Q曲线总是在HTz1Q曲线的下方。
维持TR一定时的管路特性曲线 H 如图所示。TR不同时，沿线油 温分布不同，特性曲线亦不同。
TR高则沿线油温高，摩阻损失 小 ， 故 HTR1-Q 曲 线 总 是 在 HTR2-Q曲线的上方。
HTR1 HTR2
TR2>TR1 Q
定性分析摩阻随输量的变化趋势如下：
Q V H
Q TZ Tpj pj H
热油管道的运行管理
第一节 热油管道的运行特性 第二节 热油管道的投产 第三节 含蜡原油管道的蜡沉积及清管 第四节 热油管道的停输再启动
第一节 热油管道的运行特性
一、热油管道的工作特性
1、热油管道工作特性的特点
前面讲热油管道特点时曾指出，热油管道不同于等温 管道的特点就在于热油管道存在两种能量损失。即摩 阻损失和散热损失，这个特点决定了热油管道与等温 管道不同的工作特性。
H=f1(Q,T)=f2(Q,TR)=f3(Q,TZ)
对于一条确定的热油管路，d、L、ΔZ、T0、K一定，在 某输量Q下，当TR已定时，由温降公式知，TZ也就定了， 反之亦然，即 TR 、TZ两个热力参数中只有一个是独立的， 它们要受沿线温降规律的约束。设计时一般按维持TZ不 变计算。运行时，往往是控制TR，这样只需根据出站油 温TR来调节加热炉的点炉台数、火咀数、送风量及燃料 油量，控制方便。