长距离地上输油管道保温层厚度设计

• 作者: 郭志阳 莫光贵 张天阳 刘子赫 李昌华 张学龄
• 来源期刊: 长江大学学报（自科版）
• 关键词: 长距离地上管道 保温层厚度 传热有限元模型 导热系数 管道内径 管道流量
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 石油与天然气工程
• 页码范围: 90-97
• 页数: 8页
• 分类号: TE832
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-1409.2021.04.010

摘要

科学设计管道保温层厚度,既能保障原油正常输送,也能做到成本有效控制.建立了长距离地上管道保温层设计的传热有限元模型,考虑了管道及保温层内外膜阻、外部空气对流换热及管道与保温层传热的综合作用.以管道出口温度为目标迭代求解管道保温层的最小厚度,讨论了保温层导热系数、管径和管道流量3个因素对保温层厚度的影响.结果表明,原油内摩擦产生的热量能够小幅提高原油输送温度;保温层导热系数的增加主要影响管道的热传导性能;管径的增加则加强了对流散热而降低了流体内摩擦做功产热,对隔热层设计影响较大;而输送流量增加则减少原油与管壁的传热时间,流速增加也增加了流体内摩擦做功产热,可以有效降低保温层厚度需求.在工程实践中,应综合考量保温层导热系数、管径和管道流量的设计,平衡三者与热传导和热对流之间的关系.