海底半埋输油管道的停输温降与冷凝过程分析

作     者：滕然 邓一鸣 陈红伟 李洋 TENG Ran;DENG Yi-ming;CHEN Hong-wei;LI Yang

作者机构：东北石油管道有限公司沈阳110031 辽宁石油化工大学石油天然气工程学院抚顺113001 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2024年第24卷第34期

页      面：14658-14665页

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082003[工学-油气储运工程] 

基　　金：国家自然科学基金(52006094) 辽宁省自然科学基金(2021-BS-248,2022-BS-289) 东北石油管道有限公司委托技术开发项目(DBGS-KJXX-ZC-2023-13) 

主　　题：原油 半埋管道 停输 温降 冷凝 

摘      要：埋于海泥中的输油管道易受洋流、风暴潮等恶劣环境的影响而被冲刷直至裸露在海床上,从而失去海泥的蓄热保温作用。为研究海底半埋输油管道的停输温降与冷凝过程,建立含海泥、海水、原油、管道、保温层等多要素的三维非稳态传热模型,利用停输前管道附近的温度场作为初始条件,计算停输后原油的散热和冷凝过程,分析原油温度和冷凝量随位置和停输时间的变化规律。结果表明:海底半埋管道停输后原油降温先快后慢,80 h降温超25℃,此过程管道中心油温始终高于壁面处温度,两者之间的温差先增大后减小,最大温差出现在停输20 h时,为26.8℃。半埋管道停输20 h后,原油开始从壁面处凝固并逐渐向管道中心扩展,凝固量不断增加,停输80 h,原油凝固量达到30%。半埋管道原油温度下降比全埋管道更快,相同时刻下温度平均低1.8℃,凝固量平均高2个百分点。不同地区的原油冷凝时间和冷凝量存在较大差异,应加以区分。研究结果可为海底半埋输油管道的停输和再启动作业提供参考。