考虑海管各覆盖层蓄热的停输温降与输送方案
2021-04-05万宇飞刘春雨李立婉王文光
石油化工高等学校学报 2021年1期
万宇飞,刘春雨,李立婉,黄 岩,郝 铭,王文光
(1.中海石油(中国)有限公司 天津分公司,天津300459;2.中油工程项目管理公司 天津设计院,天津300450)
管道停输后沿线温度不断降低,输送不同流体的管道将产生不同的问题,对于输送含有原油的管道,可能会引起低温胶凝或黏稠超压[1⁃3];对于输送含有天然气的管道,可能会形成水合物堵塞管道。所以,油气管线停输温降的计算至关重要,直接决定着海底管道置换与掺水输送的时机[4],以及停输后能否顺利再启动等[5⁃6]。目前不管是陆上管道还是海底管道在设计阶段均采用总传热系数的经验值用于热力计算[7],但这种做法在一定程度上过于保守,特别是停输后的热力计算,主要表现在两个方面:一方面,总传热系数的经验值往往来源于实际管道生产数据反推并考虑一定余量得到,而停输后管内流体与管壁间的对流传热变为热传导[8],也就是说停输后的传热系数将小于运行工况下的传热系数[9];另一方面,在停输温降的计算过程中未将各覆盖层(包括钢管、土壤等)的蓄热参与计算。目前的学术文献中有少量学者利用Fluent[10⁃11]、CFX[12]等计算流体动力学(CFD)方法[13]或利用VC、VB等汇编语言自行编程对停输过程进行深入研究[14⁃15],但主要集中在考虑停输后传热方式的改变对温降的影响。到目前为止,未曾见到有关考虑管道各覆盖层的蓄热对停输后温降影响的报道。文中以海底管道为例,通过理论推导、模拟计算、实例分析,研究管道停输后海管各覆盖层的蓄热对停输温降的延缓作用,为实际管道的设计和流动保障方案的制定提供依据。……
登录APP查看全文
