加熱輸送管道的工藝計(jì)算課件

加熱輸送管道的工藝計(jì)算隨著世界能源需求的增長(zhǎng)，易凝和高粘原油的產(chǎn)量不斷增加。目前我國(guó)所產(chǎn)原油大多為這兩種原油。生產(chǎn)含蠟原油(waxycrude)的油田主要有：大慶油田、勝利油田、中原油田、華北油田、河南油田、長(zhǎng)慶油田、克拉瑪依油田、遼河油田的沈陽(yáng)采油廠等。生產(chǎn)稠油(thickoil,heavyoil)的油田有：遼河油田、勝利的單家寺油田和孤島油田、塔里木油田等。含蠟原油的特點(diǎn)是含蠟量高、凝固點(diǎn)高、低溫下粘度高、高溫下粘度低。如大慶原油，凝固點(diǎn)為28～32℃，50℃運(yùn)動(dòng)粘度約為20~25×10-6m2/s(即20~25cSt)，勝利含蠟原油的凝固點(diǎn)為23～32℃，50℃運(yùn)動(dòng)粘度約為80～90×10-6m2/s。稠油的特點(diǎn)是凝固點(diǎn)很低，通常低于0℃，但粘度很大，如孤島原油凝固點(diǎn)為-2.3～4.9℃，50℃運(yùn)動(dòng)粘度約為2000×10-6m2/s。除此之外，還有粘度超過(guò)20000×10-6m2/s的超稠油。凝固點(diǎn)(Freezingpoint)：是指在規(guī)定條件下(熱力和剪切條件下)所測(cè)得的油樣不流動(dòng)的最高溫度。我國(guó)常把它作為評(píng)價(jià)原油流動(dòng)性的指標(biāo)之一。西方國(guó)家常用的是傾點(diǎn)(Pourpoint)，它與凝固點(diǎn)有所不同。傾點(diǎn)是指在規(guī)定條件下測(cè)得的油樣剛開(kāi)始流動(dòng)的最低溫度。由于測(cè)量方法的不同，因而兩者在數(shù)值上亦有差別，實(shí)際上凝點(diǎn)是通過(guò)降溫測(cè)量，而傾點(diǎn)是通過(guò)升溫測(cè)量。對(duì)于同一種原油，傾點(diǎn)一般比凝固點(diǎn)高2～3℃。原油的高含蠟、高凝固點(diǎn)和高粘度給儲(chǔ)運(yùn)工作帶來(lái)以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：1、由于原油的凝固點(diǎn)比較高，一般在環(huán)境溫度下就失去流動(dòng)性或流動(dòng)性很差，因而不能直接常溫輸送。2、在環(huán)境溫度下，含蠟原油即使能夠流動(dòng)，其表觀粘度(ApparentViscosity)也很高。對(duì)于稠油，雖然在環(huán)境溫度下并不凝固，但其粘度很大。因此無(wú)論是高含蠟原油還是稠油，常溫輸送時(shí)摩阻損失都很大，是很不經(jīng)濟(jì)的。3、易凝高粘原油給儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)的運(yùn)行管理也帶來(lái)了某些特殊問(wèn)題，主要有：①儲(chǔ)罐和管道系統(tǒng)的結(jié)蠟問(wèn)題；②管道停輸后的再啟動(dòng)問(wèn)題。對(duì)于易凝高粘原油，不能直接采用第二章講的等溫輸送方法，必須在輸入管道前采用降凝降粘措施。加熱輸送是目前常用的方法，即將油品加熱后輸入管路，提高油品溫度以降低其粘度，減少摩阻損失，借消耗熱能來(lái)節(jié)約動(dòng)能。這一章我們將來(lái)討論熱油輸送管道的工藝計(jì)算問(wèn)題。一、加熱輸送的特點(diǎn)1、什么是熱油管道？所謂熱油輸送管道是指那些在輸送過(guò)程中沿線(xiàn)油溫高于地溫的輸油管道。對(duì)于熱油管道，一般來(lái)說(shuō)，其沿線(xiàn)的油溫不僅高于地溫而且還高于油品的凝固點(diǎn)。第一節(jié)熱油管道的溫降計(jì)算在熱油沿管路向前輸送過(guò)程中，由于油溫高于管路周?chē)沫h(huán)境溫度，在徑向溫差的作用下，油流所攜帶的熱能將不斷地向管外散失，因而使油流在前進(jìn)過(guò)程中不斷地降溫，引起軸向溫降。軸向溫降的存在，使油流的粘度在前進(jìn)過(guò)程中不斷升高，單位管長(zhǎng)的摩阻逐漸增大，當(dāng)油溫降至凝固點(diǎn)附近時(shí)，單位管長(zhǎng)的摩阻將急劇升高。故在設(shè)計(jì)管道時(shí)，必須考慮：a.當(dāng)油溫降到什么溫度時(shí)需要建一個(gè)加熱站？b.需將油流加熱到多高的溫度才能輸入管道？c.熱油管沿線(xiàn)的油流熱損失和壓力損失如何補(bǔ)充？（加熱站和泵站補(bǔ)充）2、與等溫管相比，熱油管道的特點(diǎn)是：

①沿程的能量損失包括熱能損失和壓能損失兩部分。

②熱能損失和壓能損失互相聯(lián)系，且熱能損失起主導(dǎo)作用。

③沿程油溫不同，油流粘度不同，沿程水力坡降不是常數(shù)，i≠const。一個(gè)加熱站間，距加熱站越遠(yuǎn)，油溫越低，粘度越大，水力坡降越大。設(shè)計(jì)熱油管道時(shí)，要先進(jìn)行熱力計(jì)算，然后進(jìn)行水力計(jì)算。這是因?yàn)槟ψ钃p失的大小取決于油品的粘度，而油品的粘度則取決于輸送溫度的高低。二、熱油管道沿程溫降計(jì)算

1．軸向溫降公式的推導(dǎo)基本假設(shè)：①穩(wěn)定工況。包括熱力、水力條件穩(wěn)定，即各站的進(jìn)出站溫度不隨時(shí)間而變化，輸量也不隨時(shí)間而變化。②油流至周?chē)橘|(zhì)的總傳熱系數(shù)K沿線(xiàn)為常數(shù)。③沿線(xiàn)地溫T0和油品的比熱C為常數(shù)設(shè)有一條熱油管道，管外徑為

D，周?chē)橘|(zhì)溫度為T(mén)0,總傳熱系數(shù)為K,輸量為G，油品的比熱為C，出站油溫為T(mén)R，加熱站間距為L(zhǎng)R。在距加熱站為L(zhǎng)處取一微元段dL，設(shè)此處斷面油溫為T(mén)，油流經(jīng)過(guò)dL段的溫度變化為dT，故在L+dL斷面上油溫為T(mén)+dT，穩(wěn)定傳熱時(shí)，dL段上的熱平衡方程為：KπD(T-T0)dL=－GCdTLdLTTR對(duì)上式積分:即：或：上式稱(chēng)為軸向溫降基本公式，也就是著名的蘇霍夫公式。根據(jù)加熱站間距LR，可求得下一站的進(jìn)站油溫為：溫降曲線(xiàn)的特點(diǎn)：由圖可知：

①溫降曲線(xiàn)為一指數(shù)曲線(xiàn)，漸近線(xiàn)為T(mén)=T0②在兩個(gè)加熱站之間的管路上，各處的溫度梯度不同，加熱站出口處，油溫高，油流與周?chē)橘|(zhì)的溫差大，溫降快，曲線(xiàn)陡。隨油流的前進(jìn)，溫降變慢，曲線(xiàn)變平。因此當(dāng)出站溫度提高時(shí)，下一站的進(jìn)站油溫TZ不會(huì)按比例提高。如果TR提高10℃，進(jìn)站油溫TZ一般只升高2～3℃。因此為了減少熱損失，出站油溫不宜過(guò)高。T0TLdLTRT0考慮摩擦升溫時(shí)的軸向溫降計(jì)算油流沿管道向前流動(dòng)過(guò)程中,由于摩擦阻力而使壓力不斷下降。這部分壓力能最終轉(zhuǎn)化為摩擦熱而加熱油流。上面討論的溫降基本公式，未考慮摩擦熱的影響，故只能用于流速低、溫降大、摩擦熱影響較小的情況。利用與推導(dǎo)蘇霍夫軸向溫降基本公式相同的方法：管線(xiàn)向周?chē)橘|(zhì)的散熱量=油流溫降放熱+摩擦熱即：KπD(T-T0)dL=-GCdT+GgidL整理得:令:

則上式變?yōu)?

a(T-T0-b)dL=-dT即:

或:

上式即為考慮摩擦熱時(shí)的軸向溫降計(jì)算公式。又叫列賓宗溫降公式。在上式的推導(dǎo)中，水力坡降i

取定值，實(shí)際上熱油管的i

沿線(xiàn)是變化的。計(jì)算中可近似取加熱站間管道的平均水力坡降值。式中：iR、iZ—計(jì)算管段起點(diǎn)、終點(diǎn)油溫下的水力坡降由軸向溫降公式可知：考慮摩擦升溫后相當(dāng)于地溫升高了b度。2．溫度參數(shù)的確定確定加熱站的進(jìn)、出站溫度時(shí)，需要考慮三方面的因素：①油品的粘溫特性和其它的物理性質(zhì)；②管道的停輸時(shí)間，熱脹和溫度應(yīng)力等因素；③經(jīng)濟(jì)比較，取使費(fèi)用現(xiàn)值最低的進(jìn)出站溫度。⑴加熱站出站油溫的選擇考慮到原油中難免含水，加熱溫度一般不超過(guò)100℃。如原油加熱后進(jìn)泵，則其加熱溫度不應(yīng)高于初餾點(diǎn)，以免影響泵的吸入。含蠟原油在凝點(diǎn)附近粘度(表觀粘度)溫度曲線(xiàn)很陡，而當(dāng)溫度高于凝點(diǎn)3-4℃時(shí)，粘度隨溫度的變化很小，而且含蠟原油管道常在紊流光滑區(qū)運(yùn)行，摩阻與粘度的0.25次方成正比，高溫時(shí)提高溫度對(duì)摩阻的影響很小，而熱損失卻顯著增大，故加熱溫度不宜過(guò)高。對(duì)于稠油，粘溫曲線(xiàn)陡，升溫有利于降粘，從而降低摩阻損失；另外，稠油粘度大，多在層流流態(tài)下輸送，摩阻與粘度的1次方成正比，所以提高油溫減阻效果顯著，故稠油管道出站溫度較高，為減少熱損失，管外常敷設(shè)保溫層。確定出站溫度時(shí)，還必須考慮由于運(yùn)行和安裝溫度的溫差而使管路遭受的溫度應(yīng)力是否在強(qiáng)度允許的范圍內(nèi)，以及防腐保溫層的耐熱能力是否適應(yīng)等。⑵加熱站進(jìn)站油溫的選擇加熱站進(jìn)站油溫首先要考慮油品的性質(zhì)，主要是油品的凝固點(diǎn)（通常略高于凝固點(diǎn)），必須滿(mǎn)足管道的停輸溫降和再啟動(dòng)的要求，但主要取決于經(jīng)濟(jì)比較，故其經(jīng)濟(jì)進(jìn)站溫度常略高于凝點(diǎn)。⑶周?chē)橘|(zhì)溫度T0

的確定對(duì)于架空管道，T0

就是周?chē)髿獾臏囟取?duì)于埋地管道，T0則取管道埋深處的土壤自然溫度。設(shè)計(jì)熱油管道時(shí),T0取管道中心埋深處的最低月平均地溫，運(yùn)行時(shí)按當(dāng)時(shí)的實(shí)際地溫進(jìn)行校核。3.軸向溫降公式的應(yīng)用

⑴設(shè)計(jì)時(shí)確定加熱站間距和加熱站個(gè)數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)，管道總長(zhǎng)L、D、G、K、C、T已定,按上述原則選定TR和TZ，則加熱站間距為:全線(xiàn)所需加熱站數(shù):,化整→nR設(shè)計(jì)的加熱站間距為:,然后重新計(jì)算TR。⑵運(yùn)行中計(jì)算沿程溫降,特別是計(jì)算為保持要求的進(jìn)站溫度TZ

所必須的加熱站出站溫度

TR

。⑶校核站間允許的最小輸量Gmin

當(dāng)及站間其它熱力參數(shù)即T0、D、K、LR一定時(shí)，對(duì)應(yīng)于TRmax、Tzmin的輸量即為該熱力條件下允許的最小輸量:⑷運(yùn)行中反算總傳熱系數(shù)K

值

由于溫降公式是按照穩(wěn)定工況導(dǎo)出的，因此反算K值時(shí)，應(yīng)取水力和熱力參數(shù)比較穩(wěn)定情況下的數(shù)據(jù)。如果輸量波動(dòng)較大，油溫不穩(wěn)定或有自然現(xiàn)象影響(如冷空氣前后,大雨前后等)，管線(xiàn)的傳熱相當(dāng)不穩(wěn)定，按穩(wěn)定傳熱公式反算出來(lái)的K值誤差較大。當(dāng)然生產(chǎn)管線(xiàn)的參數(shù)波動(dòng)總是存在的,只能相對(duì)而言。反算K值的目的:①積累運(yùn)行資料,為以后設(shè)計(jì)新管線(xiàn)提供選擇K值的依據(jù).②通過(guò)K值的變化,了解沿線(xiàn)散熱及結(jié)蠟情況,幫助指導(dǎo)生產(chǎn)。若K↓，如果此時(shí)Q↓，H↑，則說(shuō)明管壁結(jié)蠟可能較嚴(yán)重，應(yīng)采取清蠟措施。若K↑，則可能是地下水位上升，或管道覆土被破壞、保溫層進(jìn)水等。4、油流過(guò)泵的溫升油流經(jīng)過(guò)泵時(shí)，由于流道、葉片摩擦、液體內(nèi)部的沖擊和摩擦，會(huì)產(chǎn)生能量損失，轉(zhuǎn)化為摩擦熱加熱油流。輸油泵內(nèi)能量損失包括機(jī)械、水力、容積和盤(pán)面摩擦等項(xiàng)損失，泵效ηp就是考慮了上述損失計(jì)算出來(lái)的。除機(jī)械損失所產(chǎn)生的熱量主要由潤(rùn)滑油和冷卻水帶走外，其余三部分能量損失大都轉(zhuǎn)化為摩擦熱加熱油流。設(shè)泵效為ηp，則泵的輸入功率為GgH/ηp

，其中轉(zhuǎn)化為壓力能的有效功率為GgH，設(shè)機(jī)械損失所占比例為ηj,則轉(zhuǎn)化為機(jī)械損失的功率為:ηjGgH/ηp

，轉(zhuǎn)化為摩擦熱的功率為:對(duì)于揚(yáng)程為600m,ηp=70%的離心泵，原油經(jīng)泵的溫升約為1℃。如東臨線(xiàn)各泵站的泵攪拌溫升約為0.8~1℃。閥門(mén)節(jié)流引起的溫升可按同樣的方法計(jì)算：三、熱力計(jì)算所需的主要物性參數(shù)1、油品比熱容我國(guó)含蠟原油的比熱容隨溫度的變化趨勢(shì)均可用下圖所示的曲線(xiàn)描述，Ⅰ區(qū)：油溫T

高于析蠟點(diǎn)TsL，比熱容CLY

隨溫度升高而緩慢升高。在這個(gè)區(qū),石蠟還未析出，可用下式表示:式中：d415為油品在15℃時(shí)與4℃時(shí)水的相對(duì)密度。可將其分為三個(gè)區(qū):(kJ/kg℃)Ⅱ區(qū):

Tcmax<T<TsL。Tcmax為比熱容達(dá)到最大值時(shí)的溫度。在該區(qū)，隨油溫的降低，比熱容急劇上升。該區(qū)內(nèi)有大量石蠟析出，比熱容溫度關(guān)系可表示為:其中A、n為與原油有關(guān)的常數(shù)。Ⅲ區(qū):

0≤T≤Tcmax。在該區(qū)內(nèi)，隨油溫的降低比熱容減小，其關(guān)系可表示為:式中B、m為與原油有關(guān)的常數(shù)。(kJ/kg℃)(kJ/kg℃)2.油品的導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)液態(tài)石油產(chǎn)品，導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度而變化，可按下式計(jì)算式中：λy—油品在T℃時(shí)的導(dǎo)熱系數(shù)，W/m℃；T—油溫，℃；d415—原油在15℃時(shí)與水的相對(duì)密度

。原油、成品油在管輸條件下的導(dǎo)熱系數(shù)在0.1~0.16W/m℃之間，大致計(jì)算可取0.14W/m℃3.粘度粘溫指數(shù)關(guān)系式式中：υ1、υ2—溫度T1、T2

時(shí)油品的運(yùn)動(dòng)粘度u—粘溫指數(shù)該式適用于低粘度的成品油及部分重燃料油，不適用于含蠟原油。對(duì)于含蠟原油，采用該公式時(shí)可分段(以析蠟點(diǎn)作為分界溫度)寫(xiě)出其粘溫指數(shù)方程。不同的油品有不同的u

值，一般規(guī)律是低粘度的油u值小，約在0.01～0.03之間；高粘度的油u值大，約在0.06～0.10之間式中：ρT、ρ20為T(mén)℃和20℃時(shí)的密度。4.油品密度四、熱油管道的總傳熱系數(shù)K

管道總傳熱系數(shù)K系指油流與周?chē)橘|(zhì)溫差1℃時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)管道單位面積所傳遞的熱量。它表示了油流向周?chē)橘|(zhì)散熱的強(qiáng)弱，單位W/m2℃

。以埋地管道為例，管道散熱的傳熱過(guò)程由三部分組成：即油流至管壁的放熱，鋼管壁、防腐絕緣層或保溫層的熱傳導(dǎo)和管外壁至周?chē)寥赖膫鳠幔òㄍ寥赖膶?dǎo)熱和土壤對(duì)大氣和地下水的放熱）。在穩(wěn)定傳熱的條件下，其熱平衡關(guān)系可表示為：式中：Dw—管道最外圍的直徑Di、Di+1—鋼管、防腐絕緣層及保溫層的內(nèi)徑和外徑λi—與上述各層相應(yīng)的導(dǎo)熱系數(shù)，W/m℃Ty—油溫，℃

T0—管道中心埋深處的自然地溫，℃Tbi—鋼管內(nèi)壁的溫度，℃Tbi、Tb(i+1)—鋼管、瀝青絕緣層及保溫層內(nèi)外壁溫度，℃

D—計(jì)算直徑，mα1—油流至管內(nèi)壁的放熱系數(shù)，W/m2

℃

α2—管外壁至土壤的放熱系數(shù)，W/m2

℃?zhèn)鳠釋W(xué)上常用單位管長(zhǎng)上的傳熱系數(shù)KL。KL與K的關(guān)系為：KL

=KπD，W/m℃。它表示油流與周?chē)橘|(zhì)溫差為1℃時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)每米管長(zhǎng)所傳遞的熱量。它等于單位管長(zhǎng)熱阻RL

的倒數(shù)。選取D

時(shí)，一般取熱阻最大的那部分所對(duì)應(yīng)的直徑：對(duì)于不保溫埋地管道，D

可取防腐絕緣層外徑；對(duì)于保溫管路，則取保溫層內(nèi)外徑的平均值；從而得到：對(duì)于無(wú)保溫的大口徑管道，如忽略?xún)?nèi)外徑的差值，則總傳熱系數(shù)K

可近似按下式計(jì)算：式中:δi—第

i

層的厚度，m1、油流至管內(nèi)壁的放熱系數(shù)α1的計(jì)算管內(nèi)放熱強(qiáng)度決定于油的物理性質(zhì)及流動(dòng)狀態(tài)?？捎忙?與放熱準(zhǔn)數(shù)Nu、自然對(duì)流準(zhǔn)數(shù)Gr

和流體物性準(zhǔn)數(shù)Pr

間的數(shù)學(xué)關(guān)系來(lái)表示。腳注“y”表示各參數(shù)的定性溫度取油流溫度，腳注“bi”表示各參數(shù)的定性溫度取管壁溫度。βy

表示油的體積膨脹系數(shù)。在過(guò)渡流狀態(tài)，無(wú)可靠公式計(jì)算α1，可用書(shū)中公式3-26來(lái)計(jì)算。注意：紊流狀態(tài)下的α1要比層流時(shí)大得多，通常情況下都大于100W/m2

℃，二者可相差數(shù)十倍。因此，紊流時(shí)的α1對(duì)K影響很小，可以忽略，而層流時(shí)的α1則必須計(jì)入。2、管壁的導(dǎo)熱管壁的導(dǎo)熱包括鋼管（或非金屬）、防腐絕緣層、保溫層等的導(dǎo)熱。a.鋼管壁導(dǎo)熱熱阻很小，可以忽略；b.非金屬管材導(dǎo)熱系數(shù)小，再加上管壁較厚，熱阻相當(dāng)大；c.不保溫管道，防腐絕緣層熱阻占10%，土壤熱阻為主；d.保溫管道上，保溫層的熱阻起主導(dǎo)作用，特別是架空或水下敷設(shè)的管道，保溫層熱阻是最主要的。設(shè)計(jì)時(shí)一般不考慮凝油層熱阻對(duì)K值的影響，但核算運(yùn)行管道的K值時(shí)要計(jì)入管壁上凝油層的影響。3、管外壁至大氣的放熱系數(shù)α2a地上架空管道的管外壁至大氣的放熱為對(duì)流與輻射換熱同時(shí)存在的復(fù)合換熱，故式中αac、αaR—分別為管外壁與大氣之間的對(duì)流與輻射放熱系數(shù)，W/m2℃αaR可以按輻射放熱公式計(jì)算,由于架空熱油管道均有保溫層,其外表溫度與大氣溫差較小,αaR較小，可取2～5W/m2℃。αac可按空氣中的受迫對(duì)流計(jì)算，當(dāng)103<Rea<2×105時(shí)：式中Va—最大風(fēng)速，m/sυa、ρa(bǔ)、ca—分別為空氣的粘度、比熱容、密度和導(dǎo)熱系數(shù)；腳注“aG”表示定性溫度取管外表面溫度；在一般氣溫條件下，空氣的Pr數(shù)值變化很小，Pr≈0.72，則4、管外壁至土壤的放熱系數(shù)α2埋地管道的管外壁至土壤的傳熱是管道散熱的主要環(huán)節(jié)。管外壁的放熱系數(shù)α2是管道散熱強(qiáng)度的主要指標(biāo)。對(duì)于不保溫的埋地管道，當(dāng)管內(nèi)油流為紊流狀態(tài)時(shí)，總傳熱系數(shù)K近似等于α2。在進(jìn)行若干假設(shè)的基礎(chǔ)上，由源匯法可得到管外壁至土壤的放熱系數(shù)為式中：λt—土壤導(dǎo)熱系數(shù)，W/m℃ht—管中心埋深，mDw—與土壤接觸的管外徑，m上式推導(dǎo)中未考慮土壤自然溫度場(chǎng)及土壤表面與大氣熱交換對(duì)管道散熱的影響，計(jì)算大口徑淺埋熱油管道時(shí)誤差較大。當(dāng)(ht/Dw)>2時(shí)，上式可近似為

討論：在輸油管道的各層熱阻中，管內(nèi)油流至管內(nèi)壁的對(duì)流放熱熱阻占的比例很小，不到1%，鋼管壁的熱阻占的比例更小，這兩項(xiàng)熱阻通?？珊雎圆挥?jì)。對(duì)于埋地不保溫管道，防腐絕緣層的熱阻約占10%左右，管外壁至土壤的放熱熱阻約占90%左右。而對(duì)于有保溫層的保溫管道，熱阻主要取決于保溫層。由于計(jì)算埋地管道的總傳熱系數(shù)時(shí)要用到土壤的導(dǎo)熱系數(shù)，而土壤的導(dǎo)熱系數(shù)受許多因素的影響，不同季節(jié)、不同地方的導(dǎo)熱系數(shù)相差很大，故在實(shí)際應(yīng)用中，一般不采用上述公式計(jì)算管道的總傳熱系數(shù)，而是根據(jù)已有管道反算得到的總傳熱系數(shù)選取。

目前，在儀征-長(zhǎng)嶺、日照-儀征等多條輸油管道的建設(shè)中，通過(guò)探針測(cè)量不同季節(jié)管線(xiàn)不同地點(diǎn)（10-20km一個(gè)點(diǎn)）土壤的導(dǎo)熱系數(shù)，以計(jì)算K值，這對(duì)于指導(dǎo)輸油管道的優(yōu)化設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行具有重要意義。一、熱油管道摩阻計(jì)算的特點(diǎn)

熱油管道的摩阻計(jì)算不同于等溫管路的特點(diǎn)就在于：1．沿程水力坡降不是常數(shù)。由于熱油沿管路的流動(dòng)過(guò)程中，油溫不斷降低，粘度不斷增大，水力坡降也就不斷增大，所以熱油管道的水力坡降線(xiàn)不是直線(xiàn)，而是一條斜率不斷增大的曲線(xiàn)。2．應(yīng)按一個(gè)加熱站間距計(jì)算摩阻。因?yàn)樵诩訜嵴具M(jìn)出口處油溫發(fā)生突變，粘度也發(fā)生突變，從而水力坡降也發(fā)生突變，只有在兩個(gè)加熱站之間的管路上，水力坡降i的變化才是連續(xù)的。第二節(jié)熱油管道的摩阻計(jì)算二、計(jì)算熱油管道摩阻方法

熱油管道摩阻計(jì)算有三種方法：(1)平均溫度計(jì)算法(3)基于粘溫關(guān)系的方法1、平均油溫計(jì)算法輸送含蠟原油的管路多在紊流光滑區(qū)工作，此時(shí)摩阻與粘度的0.25次方成正比，當(dāng)加熱站間起終點(diǎn)溫度下的粘度相差不超過(guò)一倍時(shí)，取起終點(diǎn)平均溫度下的粘度，用等溫輸管的摩阻計(jì)算方法計(jì)算一個(gè)加熱站間的摩阻，誤差不會(huì)太大。具體步驟是：(2)分段計(jì)算法①計(jì)算加熱站間油流的平均溫度

Tpj，②由粘溫特性求出溫度為T(mén)pj時(shí)的油流粘度υpj。③一個(gè)加熱站間的摩阻為：2、分段計(jì)算法當(dāng)站間起終點(diǎn)粘度變化較大時(shí)，用站間平均溫度法計(jì)算摩阻損失誤差較大。此時(shí)可將站間分成若干小段，分段計(jì)算管路的摩阻。其方法是：⑴將站間管路按管長(zhǎng)或溫度區(qū)間分成幾段，各段的長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際情況而定。一般每小段的溫降不超過(guò)5℃，在非牛頓流體摩阻計(jì)算中有時(shí)需要按每小段溫降1℃來(lái)劃分。⑵從加熱站出口開(kāi)始，由溫降公式逐段計(jì)算每一小段的起終點(diǎn)溫度或每小段的長(zhǎng)度，并計(jì)算其算術(shù)平均溫度。對(duì)于第i小段，起終點(diǎn)溫度分別為T(mén)i和Ti+1，則其算術(shù)平均溫度為T(mén)pj=(Ti+Ti+1)/2。若分段是按長(zhǎng)度劃分的，則每段長(zhǎng)度li已知，根據(jù)Ti和li，由溫降公式求Ti+1；若分段是按溫度區(qū)間劃分的，則Ti和Ti+1已知，可由溫降公式求得每小段的長(zhǎng)度li。⑶根據(jù)Tpj計(jì)算對(duì)應(yīng)的油品粘度υpj及該小段的摩阻則整個(gè)加熱站間的摩阻為不論熱油管線(xiàn)處于層流還是紊流，都可以采用分段計(jì)算法計(jì)算摩阻。分段越小，每段的溫降越小，摩阻計(jì)算越精確，當(dāng)然計(jì)算量也就越大。因此分段法更適合于計(jì)算機(jī)計(jì)算。3、由粘溫關(guān)系式推導(dǎo)的摩阻計(jì)算式基本思路：以列賓宗公式為基本計(jì)算公式，在前述溫降公式和粘溫方程的基礎(chǔ)上，列出熱油管道摩阻計(jì)算的微分方程式，然后積分求解(該方法又稱(chēng)為理論公式法)。在距加熱站出口為l的地方取一微元段dl，此處油溫為T(mén)，粘度為υ，管內(nèi)徑為D1，根據(jù)列賓宗公式，微元段上的摩阻為：由微元段的熱平衡方程可得到：①②粘溫關(guān)系取粘溫指數(shù)方程：③將式②③代入式①并整理得：式中hTR為油溫為T(mén)R的等溫輸油管道的摩阻。④令且已知RRalA=對(duì)④式積分整理得：簡(jiǎn)明地表示為式中：Δl—熱油管道軸向溫降摩阻修正系數(shù)上述公式可用于分析熱油管道特性及其變化規(guī)律。幫助指導(dǎo)生產(chǎn)管理。但該公式要用到冪積分函數(shù)，計(jì)算較麻煩。另外，對(duì)于含蠟原油，粘溫關(guān)系式用某一個(gè)方程描述也不合適，故工程上很少采用。最后強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)無(wú)論采用什么方法計(jì)算摩阻，都要先判斷流態(tài)。如果中間有流態(tài)轉(zhuǎn)變，則應(yīng)分段計(jì)算摩阻。4、徑向溫降對(duì)摩阻的影響熱油管道徑向的速度和溫度分布由于熱油沿徑向散熱，所以油流在徑向存在溫度梯度，管中心溫度較高，管壁處較低。徑向溫降的存在，使管內(nèi)油品沿徑向產(chǎn)生自然對(duì)流，加劇了油流的擾動(dòng)，使流速分布發(fā)生畸變，從而引起附加摩阻損失，通常用徑向溫降摩阻修正系數(shù)來(lái)表示。從而加熱站間管路的摩阻損失為:式中：Δr—徑向溫降摩阻修正系數(shù)；ε—系數(shù)，層流為0.9，紊流為1.0ω—指數(shù)，層流為1/3~1/4，紊流為1/3~1/7υbi—管壁平均溫度Tbi下的油品運(yùn)動(dòng)粘度υy—油流平均溫度Ty

下的油品運(yùn)動(dòng)粘度三、熱油管道摩阻計(jì)算的分區(qū)含蠟原油在加熱輸送時(shí)可能發(fā)生流態(tài)和流型的轉(zhuǎn)變，即當(dāng)油溫降至反常點(diǎn)時(shí)，管內(nèi)流動(dòng)由牛頓流型轉(zhuǎn)變成非牛頓流型；或當(dāng)粘度增大至某值時(shí)，雖然仍為牛頓流型，但流態(tài)卻從紊流轉(zhuǎn)入層流。牛頓體非牛頓體牛頓紊流到牛頓層流的臨界粘度為：式中：ReLJ—臨界雷諾數(shù)Q—管道的流量，m3/s由υL(fǎng)J可求得TLJ，由軸向溫降公式可求得紊流與層流的轉(zhuǎn)變點(diǎn)。熱油管道由于徑向溫降的影響，使得Re達(dá)到1000時(shí)管內(nèi)流動(dòng)就轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪?，不一定要達(dá)到2000。對(duì)于大直徑的熱含蠟油管道，加熱站間常見(jiàn)的流態(tài)變化為：從加熱站出口處的牛頓紊流→非牛頓紊流→非牛頓層流對(duì)于高粘度的熱重油管道，常見(jiàn)的流態(tài)變化為：牛頓紊流→牛頓層流→非牛頓層流對(duì)于不同的流態(tài)和流型，需要分別按其相應(yīng)的摩阻公式計(jì)算。牛頓層流不可能轉(zhuǎn)換為非牛頓紊流。因?yàn)榱鲬B(tài)和流型都是向粘度高的方向轉(zhuǎn)變。紊流的粘度小于層流，層流不可能向紊流轉(zhuǎn)變。但非牛頓流體的表觀粘度比牛頓流體的粘度大得多，可以由牛頓流體紊流轉(zhuǎn)變?yōu)榉桥ｎD流體紊流。有流態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)，熱站間摩阻計(jì)算可按下述步驟進(jìn)行：1、確定流態(tài)轉(zhuǎn)變位置①②由原油的粘溫關(guān)系求出與υL(fǎng)J對(duì)應(yīng)的溫度TLJ。③根據(jù)TLJ由溫降公式計(jì)算紊流段長(zhǎng)度：則層流段長(zhǎng)度為：

2、分別計(jì)算層流段和紊流段的摩阻hL和hT。注意層流段要乘以徑向溫降附加壓頭損失系數(shù)Δr

，加熱站間摩阻損失為：

第三節(jié)確定和布置加熱站、泵站一、確定加熱站數(shù)及其熱負(fù)荷確定了加熱站的進(jìn)、出口溫度，即加熱站的起、終點(diǎn)溫度TR

和TZ

后，可按最低月平均地溫，及全線(xiàn)的近似K值估算加熱站間距LR。加熱站站數(shù)nR

按下式計(jì)算并化整式中：L—管路總長(zhǎng)，m;L’R—初步計(jì)算的加熱站間距，m加熱站的有效熱負(fù)荷

q

可根據(jù)所要求的進(jìn)、出站溫度TR

及TZ

計(jì)算如下式中：q—加熱爐有效熱負(fù)荷，kwG—油流質(zhì)量流量，kg/sC—平均油溫下的油品比熱容，kJ/kg℃加熱站的燃料油耗量(kg/h)為式中：ηR—加熱系統(tǒng)的效率；E—燃料油熱值，kJ/kg二、確定泵站數(shù)、布站熱油管路泵站數(shù)的確定不同于等溫管的特點(diǎn)：泵站數(shù)不僅取決于管徑和泵站的工作壓力，還取決于熱力條件，即必須在熱力條件已定的基礎(chǔ)上計(jì)算全線(xiàn)摩阻損失以確定泵站數(shù)。1、泵站數(shù)確定假設(shè)確定泵站數(shù)之前熱力計(jì)算已經(jīng)完成，即全線(xiàn)有座nR個(gè)加熱站，加熱站的進(jìn)出站溫度為T(mén)z和TR，熱站間距為L(zhǎng)R，則泵站可按下述步驟確定：(1)根據(jù)TR和Tz確定整個(gè)加熱站間是否有流態(tài)轉(zhuǎn)變，若站間有流態(tài)轉(zhuǎn)變，則摩阻應(yīng)分段計(jì)算;(2)按照平均油溫和計(jì)算輸量計(jì)算站間的平均水力坡降i，并用此值判斷有無(wú)翻越點(diǎn)（一般用圖解法）;(3)計(jì)算全線(xiàn)所需壓頭HR。當(dāng)全線(xiàn)K值相同時(shí)，加熱站一般按等間距布置考慮。所以各個(gè)站間的摩阻hR相同，因此無(wú)翻越點(diǎn)時(shí)，全線(xiàn)所需壓頭為:若加熱站間熱力條件不同，則：有翻越點(diǎn)時(shí)，全線(xiàn)所需壓頭為：式中：HRLf為起點(diǎn)到翻越點(diǎn)的摩阻損失;為翻越點(diǎn)之前各加熱站的站內(nèi)損失之和；為翻越點(diǎn)與起點(diǎn)的高程差；為翻越點(diǎn)或終點(diǎn)要求的動(dòng)水（剩余）壓力；hξ為一個(gè)加熱站的站內(nèi)損失，一般取10～20m油柱。說(shuō)明：當(dāng)有翻越點(diǎn)時(shí)，翻越點(diǎn)一般不與加熱站重合，故翻越點(diǎn)到其前一站的平均油溫要高于整個(gè)加熱站間的平均油溫，準(zhǔn)確計(jì)算摩阻應(yīng)按這一段的平均油溫計(jì)算。但在設(shè)計(jì)計(jì)算中，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，一般仍按熱站間的平均水力坡降計(jì)算該段的摩阻。(4)設(shè)計(jì)算輸量下泵站的揚(yáng)程為HC，泵站站內(nèi)損失為hc，一般取hc＝10～20m油柱，則所需泵站數(shù)為：

顯然也存在np的化整問(wèn)題。np的化整要與加熱站數(shù)的化整相結(jié)合，進(jìn)行綜合考慮。化整的原則與等溫管道相同，不同的是熱油管道的輸量調(diào)節(jié)更方便，即還可以通過(guò)調(diào)整熱力參數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)。當(dāng)全線(xiàn)熱力條件不同時(shí)，熱油管路的翻越點(diǎn)判斷要注意哪些問(wèn)題？思考題（水力坡降的選取，最好用所需的總壓頭或剩余壓頭判別，而所需的總壓頭或剩余壓頭應(yīng)按熱力條件分段計(jì)算）。2、布站熱油管道的泵站布置不同于等溫管道，其特點(diǎn)是：(1)加熱站間管道的水力坡降是一條斜率不斷增大的曲線(xiàn)。(2)在加熱站處，由于進(jìn)、出站油溫突變，水力坡降線(xiàn)的斜率也會(huì)突變，而在加熱站之間，水力坡降線(xiàn)斜率逐漸變化，如下圖所示。(1)按熱力計(jì)算結(jié)果在縱斷面圖上初布熱站，若全線(xiàn)K、T0基本相同，一般按等間距初布熱站。(2)布置泵站。有兩種情況：

①紊流區(qū)工作的熱油管道，摩阻是按平均溫度法計(jì)算的，水力坡降也按平均溫度計(jì)算。首先按新確定的熱力參數(shù)和泵站數(shù)，計(jì)算管線(xiàn)的工作點(diǎn)及水力坡降，然后按與等溫管道相同的方法布站。新計(jì)算的工作點(diǎn)輸量可能大于計(jì)算輸量，若要維持計(jì)算輸量，可以降低某些泵站的揚(yáng)程，布站時(shí)應(yīng)按工作點(diǎn)輸量下的水力坡降和各站揚(yáng)程布站。②層流輸送時(shí)，沿線(xiàn)油流粘度變化較大，水力坡降變化較大，摩阻應(yīng)按分段法計(jì)算。按實(shí)際的水力坡降線(xiàn)布站。分段按平均溫度計(jì)算各段的摩阻hi，然后在圖上畫(huà)出水力坡降線(xiàn)。加熱站間的水力坡降線(xiàn)是一條斜率不斷增大的曲線(xiàn)。在下一加熱站處，由于油溫突變，水力坡降線(xiàn)的斜率也發(fā)生突變，然后又重復(fù)前面的過(guò)程。當(dāng)然對(duì)于紊流區(qū)運(yùn)行的熱油管道也可采用這種方法布站。在縱斷面上初布確定加熱站和泵站的位置后，常需要調(diào)整加熱站和泵站的位置。盡量使兩者合并成熱泵站。這樣可以節(jié)省投資和經(jīng)營(yíng)費(fèi)用，方便輸油管理。我國(guó)在平原地區(qū)建設(shè)的熱油管道，一般都能滿(mǎn)足這一要求。因?yàn)閷?duì)于平原地區(qū)，加熱站等間距布置，泵站也接近等間距布置，因而進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整后比較容易做到熱泵站合并。(3)站址的調(diào)整但是并不是所有情況下都能做到加熱站和泵站合并。譬如在地形起伏較大的山區(qū)，上坡段的泵站間距可能遠(yuǎn)小于熱站間距，會(huì)有單獨(dú)的泵站；在下坡段，泵站間距可能遠(yuǎn)大于熱站間距，需要設(shè)置單獨(dú)的加熱站。因此可能存在三種形式的站：熱泵站、加熱站和泵站。泵站和加熱站合并可以從三方面考慮：①調(diào)整加熱站位置或加熱站數(shù)使加熱站向泵站方向合并。當(dāng)計(jì)算的加熱站和泵站數(shù)相同時(shí)，對(duì)于平原地區(qū)，適當(dāng)移動(dòng)熱站位置即可與泵站合并；當(dāng)計(jì)算的熱站數(shù)少于泵站數(shù)但又較接近時(shí)（例如熱站數(shù)為3，泵站數(shù)為4），可以增加熱站數(shù)使每座泵站均變成熱泵站；當(dāng)熱站數(shù)多且接近于泵站數(shù)的倍數(shù)時(shí)，可以增加熱站數(shù)使泵站均變成熱泵站，并在泵站間設(shè)置單獨(dú)的加熱站。②改變泵站特性或泵站數(shù)使之向熱站方向合并。當(dāng)可供選擇的泵型號(hào)較多，如多級(jí)泵有不同的級(jí)數(shù)，串聯(lián)泵有不同的揚(yáng)程時(shí)，可以在管路強(qiáng)度允許的范圍內(nèi)，各自選擇不同型號(hào)的泵，使各站的揚(yáng)程不同可以做到泵站與熱站的合并。若計(jì)算的泵站數(shù)小于熱站數(shù)且兩者相近時(shí)（如泵站數(shù)為3，熱站數(shù)為4），可以適當(dāng)增加泵站數(shù)使全線(xiàn)均為熱泵站，等等。③當(dāng)單獨(dú)采用上述某一種方法還不滿(mǎn)意時(shí)，可以?xún)煞N方法同時(shí)考慮。使熱站和泵站均向一個(gè)新位置移動(dòng)，最后使熱站和泵站合并。若有些熱站和泵站實(shí)在無(wú)法合并，也只能分別設(shè)置熱站和泵站。(4)分期建設(shè)或有最小、最大設(shè)計(jì)輸量要求的熱油管道的熱站和泵站的布置原油管線(xiàn)的設(shè)計(jì)輸量往往由油田的生產(chǎn)能力確定。開(kāi)發(fā)初期產(chǎn)量小，幾年后達(dá)到產(chǎn)量高峰，穩(wěn)產(chǎn)若干年后，產(chǎn)量開(kāi)始遞減。因此，許多管道往往是分期建設(shè)，一般是一期輸量小，二期輸量大。對(duì)于某些管線(xiàn)，雖然不分期建設(shè)，但有最小設(shè)計(jì)輸量和最大設(shè)計(jì)輸量的要求。設(shè)計(jì)管道時(shí)，要使管道滿(mǎn)足最大和最小輸量（或一、二期輸量）的要求。對(duì)于分期建設(shè)或有最大最小設(shè)計(jì)輸量要求的管道，設(shè)計(jì)時(shí)要按最小輸量（或一期輸量）確定熱站數(shù)，按最大輸量（或二期輸量）確定泵站數(shù)。這是因?yàn)檩斄啃r(shí)溫降快，需要的熱站數(shù)多，但需要的泵站數(shù)少；輸量大時(shí)需要的熱站數(shù)少而泵站數(shù)多，而要使管線(xiàn)滿(mǎn)足兩種輸量的要求，熱站數(shù)和泵站數(shù)都要取其中的最大者。對(duì)于分期建設(shè)的管道，按上述原則確定出熱站數(shù)和泵站數(shù)后，進(jìn)行熱泵合一的調(diào)整，然后選擇建設(shè)若干滿(mǎn)足一期輸量的熱站和泵站，有些泵站可暫時(shí)不建，輸量增大后，再把熱站改建成熱泵站或泵站。二期輸量下，盡量使用現(xiàn)有站場(chǎng)，少建或不建新站，這樣可節(jié)省投資，但設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到站場(chǎng)的擴(kuò)建和改建。也就是說(shuō)在設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮輸量增大后泵站的合理方案。3、站址確定后熱力和水力參數(shù)的校核在縱斷面圖上最后確定的熱泵站、熱站和泵站的數(shù)目與位置及各站的進(jìn)出站壓力都可能和計(jì)算結(jié)果有出入。為了檢查布站結(jié)果的正確性，為輸油操作提供參考數(shù)據(jù)，應(yīng)依據(jù)布站結(jié)果（各站的里程與高程）校核如下參數(shù)：(1)冬、夏季各熱泵站與加熱站的進(jìn)（出）站油溫；(2)冬、夏季各熱泵站和泵站的進(jìn)出站壓力及原動(dòng)機(jī)的功率；(3)管道的允許最小輸量，是否滿(mǎn)足最小設(shè)計(jì)輸量的要求；(4)計(jì)算四季輸量，檢查是否滿(mǎn)足全年輸送任務(wù)的要求；(5)檢查各熱泵站、熱站的熱負(fù)荷是否滿(mǎn)足要求；(6)檢查全線(xiàn)的動(dòng)、靜水壓力是否在管路強(qiáng)度允許的范圍內(nèi)。三、熱油管道的設(shè)計(jì)計(jì)算的基本步驟1、熱力計(jì)算

①確定熱力計(jì)算所需要的參數(shù)：TR、TZ、T0、K

②按最小設(shè)計(jì)輸量計(jì)算加熱站間距

LR③計(jì)算加熱站數(shù)nR

并化整，重新計(jì)算加熱站間距和出站油溫

TR④計(jì)算加熱站熱負(fù)荷，選加熱爐(注意加熱爐不設(shè)備用，為什么？)2、水力計(jì)算①翻越點(diǎn)的確定：一般采用作圖法。②計(jì)算最大輸量下各加熱站間的摩阻hR③計(jì)算全線(xiàn)所需總壓頭④選擇泵型號(hào)及其組合方式，計(jì)算泵站揚(yáng)程⑤確定泵站數(shù)并化整3、確定最優(yōu)管徑方案。方法與等溫管相同，只是能耗費(fèi)用包括動(dòng)力費(fèi)用和熱能費(fèi)用兩部分。4、站址的確定

①按最小設(shè)計(jì)輸量布置熱站，最大輸量布置泵站，兼顧最大最小輸量要求，盡量使熱站和泵站合并。②給出若干輸量下的熱站和泵站的允許組合。5、校核①

TR、TZ③動(dòng)靜水壓力④原動(dòng)機(jī)功率及加熱爐熱負(fù)荷

②Hs、Hd⑤Gmin（參閱教材第七章相關(guān)內(nèi)容）一、輸油站工藝流程輸油站的工藝流程是指油品在站內(nèi)的流動(dòng)過(guò)程，實(shí)際上就是站內(nèi)管道、管件、閥門(mén)所組成的、并與其它輸油設(shè)備（包括泵機(jī)組、加熱爐和油罐）相連的輸油管道系統(tǒng)。該系統(tǒng)決定了油品在站內(nèi)可能流動(dòng)的方向、輸油站的性質(zhì)和所承擔(dān)的任務(wù)。

1、工藝流程設(shè)計(jì)原則第四節(jié)熱泵站設(shè)計(jì)的幾個(gè)問(wèn)題

(1)工藝流程要滿(mǎn)足各輸油生產(chǎn)環(huán)節(jié)的需要。輸油管建成后，存在三個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)：試運(yùn)投產(chǎn)、正常輸油和停輸再啟動(dòng)。(2)中間輸油泵站的工藝流程要和采用的輸送方式(開(kāi)式、閉式)相適應(yīng)；(4)經(jīng)濟(jì)、節(jié)約；(5)能促使采用最新科學(xué)技術(shù)成就，不斷提高輸油水平。2、輸油站主要流程及其應(yīng)用范圍(3)便于事故處理和檢修；(1)來(lái)油與計(jì)量流程來(lái)油→流量計(jì)→閥組→罐該流程僅存在于首、末站，用于與外系統(tǒng)的油品交接計(jì)量。(2)站內(nèi)循環(huán)流程罐→泵→爐→閥組→罐應(yīng)用范圍：管道投產(chǎn)時(shí)作站內(nèi)聯(lián)合試運(yùn)；輸油干管發(fā)生故障或檢修，防止站內(nèi)系統(tǒng)的管道或設(shè)備凝油；下站罐位超高或發(fā)生冒罐事故，本站罐位超低或發(fā)生抽空現(xiàn)象；本站出站壓力緊急超壓；作為流程切換時(shí)的過(guò)渡流程。采用密閉輸油流程時(shí)，該流程僅存在于首、末站。(3)正輸流程

先泵后爐流程：罐→閥組→泵→爐→閥組→下站(首站)上站來(lái)油→閥組→泵→爐→閥組→下站(中間站)先爐后泵流程：罐→給油泵→閥組→爐→泵→閥組→下站(首站)上站來(lái)油→閥組→爐→泵→閥組→下站(中間站)用于管線(xiàn)的正常輸油。

應(yīng)用范圍：因各種原因使停輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，需反輸活動(dòng)管線(xiàn)。管道輸量太低，必須正反輸交替運(yùn)行。清管器在進(jìn)站管段受阻需進(jìn)行反沖。投產(chǎn)前管子預(yù)熱。先泵后爐流程：下站來(lái)油→閥組→泵→爐→閥組→上站先爐后泵流程：下站來(lái)油→閥組→爐→泵→閥組→上站(4)反輸流程上站來(lái)油→閥組→爐→閥組→下站應(yīng)用范圍：輸量較小；輸油機(jī)組發(fā)生故障不能加壓；供電系統(tǒng)發(fā)生故障或計(jì)劃?rùn)z修；站內(nèi)低壓系統(tǒng)的管道或設(shè)備檢修；作為流程切換時(shí)的過(guò)渡流程；冷卻水系統(tǒng)中斷，使輸油泵機(jī)組潤(rùn)滑得不到保證。(5)壓力越站流程上站來(lái)油→閥組→下站應(yīng)用范圍：加熱爐管破裂著火，無(wú)法切斷油源;加熱爐看火間著火，無(wú)法進(jìn)入處理;非全越站不能進(jìn)行站內(nèi)管道、設(shè)備施工檢修或事故處理。(6)全越站流程上站來(lái)油→閥組→泵→閥組→下站應(yīng)用范圍：停爐檢修；地溫高，輸量大，熱損失小，可不加熱；加熱爐系統(tǒng)發(fā)生故障，但可以斷油源。(7)熱力越站流程(8)收發(fā)清管器流程發(fā)送清管器：罐(或上站)→閥組→泵→爐→閥組→發(fā)送筒→下站罐(或上站)→閥組→爐→泵→閥組→發(fā)送筒→下站接收清管器：上站→接收筒→閥組→泵→爐→閥組→下站上站→接收筒→閥組→爐→泵→閥組→下站該流程只有在清管時(shí)才使用。以上幾個(gè)工藝流程并非每一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程都使用，也不是每個(gè)站都具備，要根據(jù)各條管線(xiàn)及輸油站的具體情況選擇。二、熱泵站上先泵后爐流程的缺點(diǎn)熱泵站上，根據(jù)輸油主泵與加熱爐的相對(duì)位置，站內(nèi)流程可以是“先泵后爐”也可以是“先爐后泵”流程。我國(guó)70年代建設(shè)的管道大多采用先泵后爐流程。“先泵后爐”流程存在以下缺點(diǎn)：1、進(jìn)泵油溫低，泵效低進(jìn)泵油溫即為上站來(lái)油的進(jìn)站油溫，是站間最低溫度。由于原油粘度高，使泵效下降。如任丘原油60℃時(shí)粘度為34mm2/s，40℃時(shí)為80mm2/s，泵效下降0.8％，大慶原油，油溫從60℃降到30℃，泵效降低1.8％。站內(nèi)管線(xiàn)常年在低溫下運(yùn)行，又無(wú)法在站內(nèi)清管，結(jié)蠟層較后，流通面積減小，使站內(nèi)阻力增加，造成電能的極大浪費(fèi)。如一條年輸量2000萬(wàn)噸的管線(xiàn)，若一個(gè)站的站內(nèi)損失增加10m油柱，則一個(gè)站全年多耗電約80萬(wàn)度（約40萬(wàn)元）。2、站內(nèi)油溫低，管內(nèi)結(jié)蠟嚴(yán)重，站內(nèi)阻力大3、加熱爐承受高壓，投資大，危險(xiǎn)性大加熱爐內(nèi)壓力為泵的出口壓力，高達(dá)6.0MPa，爐管及附件都處于高壓下工作，鋼材耗量大，投資增加，加熱爐在高壓下工作，易出事故，且難以處理，嚴(yán)重時(shí)可能引起加熱爐爆炸。我國(guó)過(guò)去建設(shè)的管道采用先泵后爐的流程，是與旁接罐流程分不開(kāi)的。在旁接罐流程下，若采用先爐后泵，則進(jìn)站壓力較低，加熱爐受上一站的控制。目前我國(guó)有些管線(xiàn)已經(jīng)將先泵后爐的流程改為先爐后泵流程。新設(shè)計(jì)的管線(xiàn)，不論是采用“泵到泵”輸送還是采用“旁接罐”輸送，都應(yīng)設(shè)計(jì)為先爐后泵流程，但進(jìn)站壓力一定要滿(mǎn)足