停输对顺序输送管道混油影响的PHOENICS模拟

在紊流模型基础上,建立了顺序输送混油新的模型,并利用PHOENICS软件对停输前后混油段浓度分布进行了数值模拟,给出了混油浓度变化图象和曲线。研究结果表明：在竖直管道顺序输送过程中密度差对层流边界层的影响会表现的比较明显且大于粘度差的影响。同时也验证了停输时,密度大的油品在管道下方所形成混油段长度无明显增大现象且小于油品以相反的方向输送时所形成的混油段长度。研

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第2 9卷第 4期 20 1 7年 8月 3

西南石油大学学报J u a fS uh et erlu U iest o r l o tw s P t e m nvri n o o y

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文章编号： 00— 64 20 )4— 19— 3 10 23 (07 0 0 4 0

停输对顺序输送管道混油影响的 P O NC模拟 H E IS赵会军，张青松张国忠，书华王树立，赵，(. 1江苏工业学院江苏省油气储运技术重点实验室，江苏常州 2 3 1; . 10 6 2中国石油大学 (华东)储建学院)

摘要：在紊流模型基础上，建立了顺序输送混油新的模型，并利用 P O N C H E IS软件对停输前后混油段浓度分布进行了 数值模拟，出了混油浓度变化图象和曲线。研究结果表明：给在竖直管道顺序输送过程中密度差对层流边界层的影响会表现的比较明显且大于粘度差的影响。同时也验证了停输时，密度大的油品在管道下方所形成混油段长度无明显增大现象且小于油品以相反的方向输送时所形成的混油段长度。研究结果对于减少停输工况下的混油与停输再启动混油界面的跟踪与切割具有理论指导意义。

关键词：顺序输送；停输；油；混数值模拟；H E IS P O NC中图分类号： E 1 T 39文献标识码： A

在同一条管道内，按一定顺序连续地输送几种油减少混油发生。 品，这种输送方法称为顺序输送。油品交替时，在接触面处将产生一段混油。为减少混油损失，应使管道在紊流流态下运行，雷诺数一般应大于 1× j其 2速不大时，内容易出现层流。中心质点与外围管道

1顺序输送停输混油模型建立

l O。当某种原因 (如紧急事故等 )致输量不足和流 1 1基本方程导 .

对顺序输送管道，为减少混油损失，应使管道 J紊流计算中所质点流速差增加，因此混油量会增加。如果中途停在紊流流态下运行。目前工程上， J把泵，同样混油区也会明显地扩大。而混油量增加的多采用的基本方法是雷诺时均法。在该方法中，浓度等物理量表示成时均值与脉动值之少与停输时间、线路地形及油品密度差等因素有关。瞬时速度、例如在斯大里诺伊柯思一勃良斯克成品油管段，停输

几个小时形成的混油量比连续输送 9昼夜形成的混

和并代人相应的方程，再对该式作时均运算。由于所得的时均方程个数小于未知量的个数，而且不

油量多 1 J倍。我国顺序输送管道中，也曾把运行了 可能依靠进一步的时均处理而使控制方程封闭。因 36 m的柴油一航煤混油段中的一部分停在 80m此，文通过 B us eq假设，入脉动所造成的 8 k 8 本 osi s n引 enl应力及质量输运流率， d最后利用一两方 长、高差 16m的山坡地带， 6山顶处是柴油，停输 25h R yo s 8 后继续运转，前进 1 m后混油段到达泵站。与正常程紊流模型， 3k使研究方程组得到了封闭。因此在不考情况下相比，油量增加了 3%。混 6

虑能量的变化的情况下，描述顺序输送内油品流动

油品输送过程中，临时停输现象时常发生，输停

的方程有连续性方程、动量方程、组分方程和紊流流¨

原因又是多种多样，给正常切换油源带来极大的动的 K一双方程这

麻烦。并且停输工况的不同，对混油的影响也是不相同的。为此有必要从理论上分析停输对混油的影响，以便计算停输后形成的混油量，取有效措施，采p

连续性方程

一 、∑ a= 0i

() 1

动量方程 (一方程 )Ⅳ () 2

鲁p+

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收稿日期： 0 6— 6— 8 20 0 2

基金项目：江苏省教育厅项目(4 J 405 )中国石化集团公司项目( 540 )江苏省油气储运重点实验室项目( D 0 00 4。 o K I 80 0; ) X 00 7; Z K 6 20 )作者简介：赵会军(9 5 )男( 16一，汉族 )河北保定人，,高级工程师，博士研究生，从事油气管输技术研究。

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