摘要:随着经济社会的进步和发展,人们生活水平的不断上升,石油炼化产品已经逐渐融入人们的生活和工作中,越来越普遍的应用趋势促进了原油的发展,与此同时,也带来了原油长输管道的大量投用,所以,有必要对原油管道进行有效的分析,提供其传输效率和质量。本文通过对压降的计算公式以及核算方式进行有效分析的基础上,对管道的情况进行大致的了解,对其水力摩擦和管道压降的情况进行计算,以确保原油能够更大程度的运用,实现资源的有效利用。
关键词:原油;长输管道;管道的压降;水力摩擦;计算与核算
社会的进步离不开各个行业的发展,原油在人们的生活中已经成为不可或缺的重要组成部分,原油在实际的运用过程中具有一定的发展,但同时也存在相应的问题,要想进一步保证原油传输管道的平稳性和使用寿命,就需要加强对原油管道中沿途的各个泵站进行实时的参数分析,要尽可能提高参数的监控质量,对运行中的长输管道进行及时跟踪,加大监督力度,及时发现问题并解决,核算其水力摩阻和管道压降的情况,要对控制泵站输送的相关流量和压力进行恰当的控制工作,尽可能确保原油长输管道泵站的设出站和进站之间的参数配合,促进原油平稳运行,加强原油在实际运用中的效果和质量,在接收和输送环节做到顺畅工作,进而为日后的工作提供相应的参考和借鉴。
1 关于压降的计算公式进行分析
1.1加强对水力摩阻系数的分析
在流体力学的相关理论知识中,我们可以得知,对输油管道的总压降进行计算的时候具有相应的计算公式,在该公式中,输油管道总的压降是由沿途中的摩阻值以及局部产生的摩擦构成的,再加上高程差的值,这些参数的计算可以准确得出总压降,进而为工作提供相应的数据参考。对于水力摩阻系数,在计算该值的时候,就必须首先计算的长输管道在沿途中的摩阻值。针对长输管道的情况下,就需要在已知长度和直径的前提下合理计算出摩阻系数,在这个计算过程中,相关的参数是必须的,而在已知参数的条件下,就可以利用达西公式进行计算,得出最后的数据,为后续的工作提供相应的数据支撑。
1.2对管道的内流状态进行分类
同样在流体力学的研究中,我们发现管道中的流体具有几种不同的流体形态,流态的不同在实际的计算过程以及后续的工程操作中也具有不同。Re不同,所形成的流态也是不同的,根据其参数的不同分为层流、过渡流以及光滑区,而在相应的地区,也存在混摩区、粗糙区等,这些不同的流态在实际中可以通过相应的计算公式得出,不同的公式具有不同的计算效果,计算得出的结果也具有不同,因此,在实际的工程中,需要根据工程的不同需要,按照相应的计算公式,计算出最终的参数,这样才可以提高施工的效率,确保其准确率。
1.3完善管壁粗糙度的划分
管壁的粗糙度也是不同的,粗糙程度在不同的条件下具有差异。但常见的粗糙程度主要分为两点,第一个是相对的粗糙程度,第二个就是绝对的粗糙程度。相对粗糙程度指的是绝对粗糙程度和管内的直径通过计算得到的,也就是会说绝对粗糙程度在很大程度上影响着相对粗糙程度。而绝对粗糙程度是通过管内壁面的凸起高度进行计算的,并且是通过计算平均值得到的。针对管壁的粗糙程度,其与紊流区中的值以及水力摩阻系数都有一定程度的联系。在我国,针对各种管子的粗糙程度,具有相应的规定,相关企业要严格按照标准进行,根据规范的尺寸范围以及粗糙程度进行操作,进一步确保工程的准确性。
1.4关于水力摩擦系数的计算
一般来说,根据流体在管道中的不同流态划分可以将水力摩擦系数准确计算出来,并且在实际的计算过程中,还可以根据不同的分区采取不同的计算公式和参数。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在紊流的光滑区,由于层流边层厚度的因素,水力摩擦系数系数在计算的时候与粗糙度没有绝对的关系,而在混合摩擦区,水力摩擦系数就与粗糙度具有紧密的联系,在计算的时候,就需要粗糙度的参与。在完全粗糙度区,由于粗糙凸起的部分不部分停留在边层的外部,因此,在这个计算环节中,摩阻和流速之间的关系是正比的。
2 压降的核算工作
2.1管道的基本情况概述
我国地大物博,各个地区都会存在不同的管道,在管道的建设方面,需要根据不同的地理特点进行建设,本文选取一条原油长输管道进行分析,这个长输管道的长度大约是771千米,管道的压力设计在8到15兆帕之间,在钢管的使用方面,主要以直缝埋弧焊钢管作为主要的施工材料,在进行铺设的时候,主要采用的是埋地敷设的方式。在这个管道建设的整个过程中,在站内主要设置有4个泵站,而在该原油管道的建设工程中,管道横跨海峡、沿岸的河流以及公路等,这就需要在实际的管道各个环节的建设过程中,需要根据实际的情况对管道的壁厚进行有效的选择,结合实际的地理条件和施工要求,采取恰当的施工方案,对管道进行正确合理的施工。
2.2对管道的压降进行计算
针对管道的压降进行计算,主要包括雷诺数的核算和相关λ及hL的核算,通过雷诺数的核算可以知道,在进行长输管道油品的运输过程中,原油的流速变化和粘度变化在光滑区发生的频率和幅度比较大,而在摩擦区一级混合摩擦区,甚至在过渡区都是不存在的。在对管道的绝对粗糙度进行分析的时候,可以发现原油的移动区域会随着相应的影响因素有所改变,这样就会在一定程度上改变摩阻系数。另外就是通过对不同流量下的摩阻系数值进行计算的基础上,就可以计算出管道的压降。通过这一结论,我们发现,当油品的粘度不会发生变化的情况下,油品流量的变化会对λ的值产生正向的变化,也就是说,在油品的粘度确定的前提下,压降的值也会随着流量的变化成正比。
在对原油长输管道进行分析的时候,要根据不同的运行环境针对性进行分析,在运行的过程中也应该满足一定的原则,那就要尽可能保证泵站的出战压力在规定的限定值之内,进站的压力不可以低于预期值,并要保证沿途中各个泵站的输送能力保持在稳定的状态下。泵站在对原油进行运输的时候,要重视管道沿途阻力的影响作用,要最大限度实现石油运输的稳定性和可靠性。另外,在建设沿途泵站的时候,要尽量满足油品进站的压力以及后续管道的阻力高度变化,这样做的目的是要保证石油在运输过程中的稳定性和安全性。
结束语:
综上所述,在对油品进行运行管理的过程中,需要对油品的种类和性质进行仔细的分析,并做好记录工作,要根据不同的流动模式选择相应的方式,从而精确预算出的油品运输所需要的压力,泵站的安全运行对于整体的工程操作具有一定的影响作用。因此,相关人员要加强对管道运输的全线检查,确保长线管道的环保运行,并结合当前的实际情况对泵站的流量和压力进行调整,从而促进石油运输效率和质量的提高,推动经济社会的长远进步和可持续发展,为人类提供更为完善的设施。
参考文献:
[1]国元期货 张宇鹏. 原油 短期面临调整[N]. 期货日报,2019-03-13(006).
[2]郑建芳,周飞,刘乔,孙先锋.原油降解菌的筛选及降油率比较[J].当代化工,2019(02):256-260.
[3]刘凯,张帆,韩松,徐康凯,张雅琴,王圣杰.离子浓度对原油乳状液性质影响的研究[J].当代化工,2019(02):279-284.
[4]刘泽鑫.关于原油长输管道压降的分析[J].化工管理,2017(23):72.
[5]杨江聆.关于原油长输管道压降的分析[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(01):91-93.
论文作者:赵立铭
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/20
标签:管道论文; 原油论文; 泵站论文; 粗糙论文; 水力论文; 程度论文; 油品论文; 《基层建设》2019年第9期论文;