基于质量流变化的输油管道轴向蜡沉积分布规律判断方法技术

技术编号:26505276 阅读:75 留言:0更新日期:2020-11-27 15:33
本发明专利技术提供了一种基于质量流变化的输油管道轴向蜡沉积分布规律判断方法,属于油品管道运输领域,包括:选择输油管线,测量输油管线及化验油品的相关参数;采集油品的温度数据;计算在输油管线初期没有发生沉积时的实际壁面温度T

【技术实现步骤摘要】
基于质量流变化的输油管道轴向蜡沉积分布规律判断方法
本专利技术属于油品管道运输
,具体涉及一种基于质量流变化的输油管道轴向蜡沉积分布规律判断方法。
技术介绍
管输系统中蜡沉积的发生会导致管道的有效流通面积减小,增大输送摩擦阻力,输送压力升高,降低管道的输送能力,严重时甚至会发生蜡堵事故,大大增加了含蜡原油输送的难度和风险,造成巨大的经济损失。因此,管流蜡沉积一直是国内外石油工业研究的重点和热点问题。目前,在工程上清管是缓解管输蜡沉积层过厚问题的一种有效方法。但是,如何快速合理的确定清管周期是管道安全经济运行的关键。要确定合理的清管周期,首先要充分掌握管道沿线的蜡沉积厚度分布,故预测管道沿线蜡沉积层厚度分布就显得尤为重要。目前已经存在的蜡沉积预测方法,主要集中了蜡沉积动力学模型,即基于分子扩散理论,考虑蜡沉过程中温度、流速等其因素的影响,建立相关蜡沉积预测模型。不管是含蜡原油的实际管道输送还是室内外的实验模拟系统,操作温度都是影响蜡沉积形成与否和厚度的重要因素,也是蜡沉积研究的热点问题。因此,国内外学者针对温度对蜡沉积的影响本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于质量流变化的输油管道轴向蜡沉积分布规律判断方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤1、选择输油管线,测量输油管线及化验油品的相关参数;/n步骤2、结合实际工况条件,基于现场SCADA系统采集油品的温度数据;/n步骤3、将采集的温度数据带入传热关系公式(1),计算在输油管线初期没有发生沉积时的实际壁面温度T

【技术特征摘要】
1.基于质量流变化的输油管道轴向蜡沉积分布规律判断方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、选择输油管线,测量输油管线及化验油品的相关参数;
步骤2、结合实际工况条件,基于现场SCADA系统采集油品的温度数据;
步骤3、将采集的温度数据带入传热关系公式(1),计算在输油管线初期没有发生沉积时的实际壁面温度Twall;



式中,U—测试段总传热系数,W/(m2·℃);αin—油流到壁面的放热系数,W/(m2·℃);To—油流的温度,℃;Tc—冷却液的温度,℃;
步骤4、结合相关参数,根据实际壁面温度公式(2)计算在实际壁面温度Twall条件下的蜡分子扩散系数Dwo,wall;



式中,μ—油流在温度为T0时的粘度值,Pa·s;—蜡分子的平均相对分子量,ρw—蜡分子的平均密度,kg/m3;
步骤5、根据油品的溶解度曲线得到蜡分子在油流和管壁处的浓度Coil、Cwall,继而计算得到蜡分子在油壁处的浓度差Coil-Cwall;
步骤6、根据公式Jwax=Dwo,wall(Coil-Cwall)计算蜡分子的质量流Jwax;
如果质量流增大,则沉积层厚度增加,否则沉积层厚度减小。


2.根据权利要求1所述的基于质量流变化的输油管道轴向蜡沉积分布规律判断方法,其特征在于,所述步骤3中输油管线的实际壁面温度的获取包括以下步骤:
步骤A、按照经典的分子扩散方程式(3),蜡沉积的形成主要取决于分子扩散系数、温度浓度梯度、温度梯度三个因素;



式中:—单位时间内扩散到管壁处的蜡分子质量,kg/s;ρw—蜡分子的平均密度,kg/m3;Dm—原油中蜡分子的扩散系数,m2/s;A—沉积面积,m2;—蜡在原油中的溶解度系数,1/℃;—径向温度梯度,℃/m;
步骤B、对公式(3)进行化简,获得蜡分子的质量流Jwax,



式中,Tinterf...

【专利技术属性】
技术研发人员:全青
申请(专利权)人:西安石油大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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