杨 明，叶振生，屈 磊

（中原油田油气储运管理处， 河南 濮阳 457100）

铁路油槽车不同类型装卸油鹤管运行工况分析

杨 明，叶振生，屈 磊

（中原油田油气储运管理处， 河南 濮阳 457100）

目前大部分石油产品均采用管道输送方式进行外输，但由于受地理位置的限制及各地区对能源需求的波动性，部分油品还需配合铁路油罐车输送方式实现外输。当装卸油品时，鹤管类型及数量影响着管内油品的运行参数，应用软件对不同直径鹤管在装卸油品时的各参数进行数值模拟，通过分析鹤管、集油管及输油管内油品的压力、速度等参数的变化，为铁路装卸油品提供技术服务及理论支持。

铁路油罐车；鹤管；运行工况；不同直径；模拟

为了及时满足各地区对石油产品的需求，铁路油槽车[1,3]需配合石油石化企业进行油品转输。铁路装卸油设备主要包括：鹤管、集油管、输油管及输油泵[4,5]等。当设备运行时，管内油流的运行参数随鹤管类型及流量等变化，准确分析管内油品运行参数[6]的变化情况可为铁路油槽车装卸油品提供技术及理论上的支持。当装油时的输油管流速一定时，应用软件模拟分析管内流体压力及速度等参数的分布情况，比较不同类型的鹤管对运行参数的影响；当卸油时的鹤管流速一定时，分析管内流体压力及速度的分布情况，模拟比较不同类型的鹤管对管内油品运行参数的影响。装卸油设备内油品的运行参数影响着铁路油品装卸车时间，所以准确分析管内油品运行参数具有重要意义。

1 建立模型

1.1 建立几何模型

以装卸0#柴油[7]时的管道系统为研究对象，输油管道长0.5 m，输油管道入口流速为3.5 m/s，集输管道长6.8 m，分别模拟直径为108 mm和200 mm的鹤管在装卸油品时的管内运行工况，图1是鹤管直径为200 mm，以四边形网格进行划分的几何模型。

图1 鹤管直径为200 mm时的输油管道系统几何模型Fig.1 Pipeline system geometry model with 200 mm crane tube

1.2 建立数学模型

铁路装卸油管道系统输送油品控制方程包括连续性方程与动量方程[8]，应用k–ε方程[9]湍流模型模拟管道系统在安装不同类型鹤管时的运行参数变化情况，考虑到油流近壁面具有粘性效应，从而在近壁面建立了流动边界层。

由于管道模型模拟竖直状态的运行参数，需考虑重力方向的参数变化，动量方程如下：

式中：ρ—流体密度，kg/m³；

μi、μj—流体的动力粘度，Pa·s；

υ—速度矢量，m/s；

p—液体内应力张量，Pa；

g—重力加速度，m/s2；t为时间，s；

xi、xj—空间坐标，无量纲。

二维连续性方程：

式中：υx—x方向速度矢量，m/s；

υy—y方向速度矢量，m/s；

k–ε运输方程：

式中：Gk—因平均速度梯度引起的湍流动能产生项；

Gb—因浮力影响引起的湍流动能产生项；

YM—可压缩湍流脉动对总的耗散率的影响；

μt—湍流粘度，Pa·s；

υi、υj为时均速度，m/s；

C1ε、C2ε、C3ε—经验常数，默认值分别为1.44、1.92、0.09；

Sε、SK为用户定义的源项。

1.3 初始及边界条件

铁路油槽车装油时的2种模型的输油管道流速均为3.5 m/s，卸油时2种模型的鹤管流速均为4.5 m/s，由于模拟竖直方向运行工况，所以考虑重力引起的参数变化，输油管及鹤管管道作为入口均采用velocity-inlet边界，作为出口均采用outflow边界[10]。

2 模拟结果与分析

2.1 不同类型鹤管装车工况

输油管内油品流速为3.5 m/s，图2为0#柴油装车稳定运行时的压力云图，图3为0#柴油装车稳定运行时的速度分布线图，由图2、3可以看出装车时，接近输油管处的集油管压力为最高点，但管内此处油流速度不是最高点，随着与输油管距离的增加集油管内油品的压力与流速均逐渐降低。从图2可以看出，当输油管流速一定时，随着鹤管直径的减小，接近输油管处的集油管压力急剧升高，集油管内压力均较高；从图3可以看出，当输油管流速一定时，随着鹤管直径的减小，集油管内分布速度均较低，鹤管速度增加。

2.2 不同类型鹤管卸车工况

鹤管内油品流速为4.5 m/s，图4为0#柴油卸车稳定运行时的压力云图，图5为0#柴油卸车稳定运行时的速度分布线图，由图4、5可以看出卸车时，接近输油管处的集油管压力为最低点，此处管内油流速度为最高点，随着与输油管距离的增加集油管内油品的压力与流速均逐渐升高。从图4可以看出，当鹤管流速一定时，鹤管直径大的集油管内压力分布较均匀，鹤管直径小的集油管内压力分布具有波动性；从图5可以看出，当鹤管流速一定时，随着鹤管直径的减小，集油管各点分布速度均有所增加。

图2 不同鹤管装车压力对比云图Fig.2 Press cloud comparison graph of different crane tube when loading

图3 不同鹤管装车速度对比线图Fig.3 Velocity curve comparison graph of different crane tube when loading

图4 不同鹤管卸车压力对比云图Fig.4 Press cloud comparison graph of different crane tube when unloading

图5 不同鹤管卸车速度对比线图Fig.5 Velocity curve comparison graph of different crane tube when unloading

3 结 论

通过以上分析可以得出，鹤管类型（不同直径）影响着油品装卸车时管内油流的压力及速度分布。当输油管装车流速一定时，集油管及管径小的鹤管内流速及压力均比鹤管管径大的有所增加；当卸车鹤管流速一定时，由于管径小的鹤管内流量较小，导致集油管内油品的压力及速度均较管径较大的有所降低；考虑到静甴及其他对油品安全输送影响的因素，油品装车时鹤管内流速受到一定限制，所以准确分析铁路油槽车装卸油品时的管内运行工况分布，对合理选择装卸油鹤管及油品的安全输送具有重要意义。

［1］朱华平，张新智，王钧盛，等. 铁路槽车轻油卸车鹤管计算机辅助设计[J]. 科技创新与应用，2013，33：13.

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立邦建筑涂料事业群 刷新精彩2014

2014年2月28日，中国上海，建筑涂料市场近年来悄然収生变化。作为行业领导品牌，立邦中国(Nippon Paint China)已嗅到趋势，幵开始寻找应对乊道。立邦中国区总裁兼建筑涂料事业群总裁钟中林(Eric Chung)表示,过去中国快速的城市建设，让涂料成为了刚需。然而近两年城市収展趋缓，消费者对涂料的需求开始由需要向想要转变。能否提供优质产品与更好的服务成为涂料品牌差异化竞争的关键。

作为立邦中国重要组成部分，建筑涂料事业群今年将继续在产品和服务上下功夫。具体而言，立邦建筑涂料将迚一步収展市场渠道、产品技术和产品涂装系统。去年年底，立邦建筑涂料事业群收购了广州秀珀化工和欧龙漆品牌，新增地坪涂料和防水两大产品技术，而欧龙漆保持着在上海地区木器漆市场的领导地位，其产品已分销至中国四百多个城市。此外，结合外墙涂料的推广，立邦将一起推广与乊配套的外墙外保温系统，建立产品和涂装系统一体化的市场难以复制的创新销售模式，整合所收购实体的资源，帮助其开辟创新销售渠道。

除了应对市场需求变化做出经营策略的调整，立邦建筑涂料也在寻找新的增长点。开拓建筑涂料衍生相邻市场(基材和辅材等)的収展空间，便是尝试乊一。“再好的涂料，都离不开基材与辅材的支持。”钟中林认为。立邦的基材及辅材包括内外墙面的底材系统、厨卫底材系统及处理工具、辅助材料。目前立邦提供高耐久、环保的底材产品，幵整合超过30家国际品牌的辅助材料与工具供应商，与立邦的优质涂料形成整体的涂装体系。对于立邦建筑涂料事业群而言，作为未来长进的収展战略乊一，系统化的涂装体系不但是增长的亮点，更重要的是让用户真正享受到立邦高品质与系统化的服务。

2014年伊始，立邦中国建筑涂料事业群举办了“讃美自己，刷新2014“新春年会，关于今年建筑涂料事业群的収展思路，钟中林现场致辞表示：不仅要呼应母公司立时集团(Nipsea Group)“精益成长”(Lean For growth)的管理文化提升外部市场商业竞争力，而且还将通过立邦中国“讃”的企业文化提升事业群的执行力。“精益成长”(LFG, Lean for Growth)是立时集团(Nipsea Group)2012年起致力形塑的管理文化，经由四个面向”聚焦稳健增长、质量优先、提升效率、优化收益”，打造全新的运营成长契机。新春年会上，为庆祝包括建筑涂料事业群在内的立邦中国去年完成了2013年刜设定的15%的高幅度精益目标，各部门员工倾情奉上了形式多样的“讃“主题节目，以表对精彩2014的期待和美好祝愿。“

Operating Condition Analysis of Different Type of Crane Tubes for Oil Loading and Unloading of Rail Oil Tankers

YANG Ming, YE Zhen-sheng, QV Lei
（Oil & Gas Storage and Transportation Company, ZPEB, SINOPEC, Henan Puyang 457100, China）

Currently, most petroleum products are transported by pipeline, but part of oil products are still transported by rail oil tanker due to geographical constraints and volatility of regional energy demand. The type and quantity of crane tube can affect the operating parameters when loading or unloading oil products. In this paper, the software was used to simulate loading or unloading oil products process in different diameters of crane tube, and pressure and velocity changes in crane tube, collect pipe and transport pipe were analyzed, which could provide technological and theoretical basis for loading or unloading oil products in rail transportation.

Rail oil tanker; Crane tube; Operating parameters; Different diameters; Simulation

TE 832

A

1671-0460（2014）10-2169-02

2014-03-23

杨明（1989-），男，河南濮阳人，助理工程师，2011年毕业于辽宁石油化工大学油气储运工程专业，主要从事油气储运管理技术工作。E-mail：yangming0168@126.com。