在役修復(fù)熱油管道停輸再啟動研究.pdf

1、自1971年建成第一條管線撫大線以來,東北輸油管網(wǎng)已經(jīng)服役35年,使用壽命已超過設(shè)計壽命.為了保證東北輸油管網(wǎng)安全運行,現(xiàn)在每年都對在役管線進行開挖后的大規(guī)模的修復(fù),修復(fù)的過程難免遇到停輸問題.因此,為了保證熱油管道修復(fù)和改造過程安全,有必要對開挖修復(fù)過程中停輸再啟動問題進行研究.考慮了開挖段的存在,建立了在役修復(fù)熱油管道停輸再啟動數(shù)學(xué)模型.根據(jù)管線的實際情況,該模型的建立過程同時考慮了埋地管段、架空管段、穿越河流管段.由于邊界條件的復(fù)

2、雜性,模型求解方法采用數(shù)值解法.對軸向油溫的求解,采用隱式差分格式的有限差分法；對埋地管段徑向溫度場的求解,采用有限元法.對求解區(qū)域進行了不均勻的網(wǎng)格剖分,大大減少了求解區(qū)域的節(jié)點數(shù),計算速度快.啟動壓力從兩方面進行研究,即沿程摩阻和壓力波.從水力方程出發(fā),推導(dǎo)出沿程壓力的計算方法；出站壓力計算時同時考慮壓力波的作用和沿程摩阻的作用.對于埋地管段徑向溫度場模型,給出了恒溫層邊界溫度及深度的計算方法.考慮管道在役修復(fù)期間的工況,建立了允許

3、停輸時間模型、最危險截面計算模型和最大開挖長度計算模型.開發(fā)了"熱油管道停輸再啟動模擬計算軟件".對未開挖停輸再啟動過程和開挖后停輸再啟動過程的軸向溫度、徑向溫度、啟動壓力、允許停輸時間、最危險截面等參數(shù)進行了計算.開挖后停輸最危險截面為各種管段末端的溫度最低處,計算結(jié)果表明開挖后,危險截面一般出現(xiàn)在開挖段的末端,允許停輸時間較不開挖允許停輸時間大大縮短.計算結(jié)果可為大修期間管道停輸再啟動運行提供參考依據(jù).在大慶油氣田地面工程試驗基地進