高黏油品热边界层减阻输转工艺及装置研究
胜利含盐特超稠油水热改质降黏研究
关键词 ： 超稠油 特
水 热 反 应 降 黏
集 输
ｌ 前 言
随着 常 规 原 油 的不 断 开 采 ， 油 逐 渐 成 为 油 稠
田 中后 期 开 采 的 主 要 对 象 。作 为 非 常 规 石 油 ， 稠
而 降 低 炼 油 成 本 和 提 高 油 品 质 量 。 由 于 减 黏 裂 化
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
化 率 高 达 ３． １ ， 度 由 水 热 反 应 前 的 ５ １ ａ・Ｓ降 低 至 水 热 反 应 后 的 １５ ６ｍＰ Ｓ 降 黏 率 高 达 Ｏ１％ 黏 ２４ ０ｍＰ ３ ａ ，
９ ． ７ 。水 热 改 质 后 油 品 的 流 动 性 较 好 ， 作 为 普 通 原 油 进 行 集 输 ， 明水 热处 理 在 稠油 集输 过程 中具 有 良好 ７ ｏ 可 表
技 术是 石 油加 工过 程 中技 术 工 艺 成 熟 、 资 和 运 投 转 成本 相对 较 低 的 一 种 劣 质 渣 油 改 质 技 术 ， 而 因 在 劣质 重油 的加 工改质 过程 中得 到广泛 应用 。
减 黏 裂 化 工 艺 在 稠 油 开 发 领 域 中 的应 用 ， 世
油黏度 高 、 密度 大 ， 稠 油 、 稠 油 常 温 下几 乎 为 特 超 固体 ， 动 性 极 差 ， 致 其 开 采 、 输 非 常 困难 。 流 导 集 随着 Ｖａ ｏ ｘｒｃｉｎ技术 、 次采 油 等特 超 稠 油 ｐ ｒｅ ｔａｔ ｏ 三 开 采技术 的成 功 应 用 ， 油集 输 相 关 技 术 的开 发 稠
之 为 水 热 裂 解 反 应 。这 一 发 现 为 稠 油 的 开 采 和 集
变得 愈加 迫切口 ］ 。 。特超 稠油若 没 有经济 高效 的配
高黏油品热边界层减阻输转工艺及装置研究
ｌ 高黏油 品热边界 层热力 一水 力耦合计算
油库高黏油品热边界层减阻工艺计算在于确定一定 流量下的加热功率与水力损失的关系 ， 获得不 同 的流量 、 不同环境温度下所需的加热功率 。采用计算机编程进行黏油管输条件下 的热力 一 水力耦合计 算， 从而获得可靠的工艺设计参数 。油库黏油大多在层状状态下输送 ， 经理论推导 管输热力 一 水力耦合计算分析如下。 １１ 管道层流入 口段热力 一 ． 水力耦合计算 从管道人 口的热边界层发展开始到充分发展的这一段长度称为热边界层进 口段 ， 管道入 口段热流量
ｈ ｄ ａ ｌ ｅ ｉｔｎ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｈ ａ ｏ ｓｏ ｅ ｈ ａ ｏ ｎ ａ ａ ｅ ． ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈ ｏ ｕ ｉ ｇ ｐ ｏ ｒ ｍ ， ｅ ｈ ｄ ａ ｌ ｅ ｉｔｎ ｅ ａ ｄ ｙ ｒ ｕ ｉ ｒ ｓｓａ ｃ ｎ ｈ ｅ ｔｌｓ ｆｔ ｅ ｔｂ ｕ ｄ ｒ ｌｙ ｒ Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｅ ｃ ｍｐ ｔ ｒ ｇ ａ ｔ ｙ ｒ ｕ ｉ ｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｃ ｈ ｙ ｎ ｈ ｃ ｓ ｔｅ ｈ ａ ｏ ｓ ｏ ｅ ｈ ａ ｏ ｎ ａ ａ ｅ ｒ ｏ ｆ ｒ ｄ ｔ ｈ ｏ ｐ ｉｇ ｃ ｌ ｕ ａｉｎ Ｔ ｅｅ ｏｅ， ｅ ｎ ｗ ｔｃ ｎ ｌｇ ｎ ｅ ｅ ｈ ｉ ｕ ｈ ｅ ｔｌ ｓ ｆｔ ｅ ｔｂ ｕ ｄ ｒ ｌｙ ｒａｅ ｃ ｎ ｏ ｍｅ ｏ ｔ ｅ ｃ ｕ ｌ ａｃ ｌ ｔ ． ｈ ｒ ｆｒ ｔ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ａ ｄ ｎ ｗ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｈ ｙ ｎ ｏ ｈ ｙ ｃ ｎ ｂ ｕ ｎ ｏ ａ ｐ ｉａｉｎ ｆ ｒｐｐ ｌ ｅ ｔ ｎ ｐ ｒ ｎ ，ｅ ｅｖ ｎ ， ｒ ｖｄ ｎ ｎ ａ ｅ ｉ ｉ ｇｏ ｉｈ ｖ ｓ ｏ ｉ ｉ，ｎ ｗ ｉｈ ｔｅ ｈ ｇ ｉ— ａ ｅ ｐ ｔｉｔ ｐ ｌ ｔ ｉ ｅｉ ａ ｓ ｏ ｉ ｇ ｒ ｃ ｉｉ ｇ ｐ ｏ ｉｉ ｇ ａ ｄ ｂ ｒ ｌ ｌ ｎ ｆｈ ｇ ｉｃ ｓｔ ｏｌ ｉ ｈ ｃ ｈ ｈ ｖｓ ｃ ｏ ｏ ｎ ｒ ｔ ｆｌ ｙ ５ ｃ ｓｔ ｉ ｉ ｎ ｅ ｅ ｓ ｒ ｏ ｗ ｏｙ ｈ ａ ｆｒｒ ｄ ｃ ｈ ｉｃ ｓｔ． ｈ ｅ ｕ ｔ ａ ｅ ｎ ａ ｐ ｉｄ ｗｉｅｙ， ｈ ｃ ｓｏ ｏ ｄ ｍｉ ｔ ｒ ，ｃ ｎ ｍｉ ｏ ｉ ｏｌ Ｓｕ ｎ ｃ ｓ ａｙ ｔ ｈ ｌ ｅ ｔ ｏ ｅ ｕ ｅｔ ｅ ｖｓ ｏ ｉ Ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｈ ｓｂ ｅ ｐ ｌ ｄ ｌ ｗ ｉｈ ｉ ｆｇ ｏ ｌ ａ ｅ ｏ ｏ ｃ ｙ ｙ ｅ ｉｙ ａ ｄ ｓ ｃａ ａ ｉ ｇ ． ｎ ｏ ｉ ｍｅ ｎ ｎ ｓ ｌ
高粘度油品换热器的设计-SEI-高莉萍
高粘度油品换热器的设计高粘度油品换热的设计高莉萍内容概要一.物性校正二.管壳式换热器三三.紧凑式换热器四.空气冷却器高粘度油品——物性•高粘度油品物性•AspenPlus 、ProII模拟结果•校正•高粘度油品：•壳程：流动死滞区•管程：流动边界层•针对壳程的研究工作包括折流板和传热管两方面的内容。
•折流板：•在普通单弓形折流板的基础上，开发并成功应用于装置上的有双弓形、三弓形、盘-环型、螺旋形折流板等以及完全实现纵向流的折流杆。
•传热管：•目前已经成功应用于生产装置上的有管型有：螺纹管、横纹槽管、螺旋槽管、纵槽管、T螺纹管横纹槽管螺旋槽管纵槽管型翅片管、表面多孔管、锯齿形翅片管。
•为了满足降低压降和提高传热系数的要求，还可以组合折流板与强化传热管如螺旋还可以组合折流板与强化传热管，如：螺旋折流板和螺纹管的组合强化传热技术。
•传热管：双面强化传热•横纹槽管、螺旋槽管、缩放管、波纹管•扭曲管……•波纹管的波峰与波谷之间有一定的高度差，管内流动呈等直径流束和弧形流束。
流体沿流动方向在波峰处速度降低、静压增大，波谷处速度增加、静压减小，导致流速和压力呈现周期性的变化、冷热流体流动达到湍流，从而破坏了边界层和污垢层的厚度，显著提从而破坏了边界层和污垢层的厚度显著提高传热系数。
••扭曲管使管、壳程流体均呈螺旋状流动实用强化传热技术-管壳式换热器实用强化传热技术-管壳式换热器•无折流板扭曲管换热器•针对管程的强化传热研究包括内插件和传热管。
扭带螺旋线圈螺旋带螺旋片和静态混•扭带、螺旋线圈、螺旋带、螺旋片和静态混合器等。
•插入物的强化传热机理(1) 形成旋转流；形成旋转流(2)破坏边界层；(3)中心流体与管壁流体产生置换作用；(4)产生二次流。
•并具有防垢、除垢的作用。
•HiTRAN （Cal Gavin Limited）•消除结垢•流道内流动分布•螺旋折流板换热器：•脱盐油•螺旋折流板换热器：实用强化传热技术-紧凑式换热设备•光滑直管与波纹管的流体流动特性对比实用强化传热技术-紧凑式换热器•宽通道板式换热器适用于理含有固体颗粒•适用于理含有固体颗粒、纤维悬浮物，以及粘稠状流体•在宽间隙流道内流体流动顺畅、无滞留、无死区，避免颗粒沉积、堵塞通道实用强化传热技术-紧凑式换热设备•板式换热器应用限制•压力？压差•温度？温差实用强化传热技术-空气冷却器•空冷器•高粘度——光管？低翅片管？板式？•请提宝贵意见•谢谢倾听。
东辛线原油集输中降凝降粘剂、减阻剂的筛选方案研究的开题报告
东辛线原油集输中降凝降粘剂、减阻剂的筛选方案研究的开题报告1.研究背景及意义随着东辛线原油逐渐逐年提高开采量，原油的运输和储存也成为了一个关键问题。
由于输送过程中管道内部温度、压力等因素不稳定，可能导致原油降凝和降粘、沉积和管壁附着等问题，并使流动阻力增大，这些问题都会给输送管道和设备带来不小的损害，同时也会甩由于原油降凝和降粘而使流量受限，增加成本。
因此，寻找一种合适的降凝降粘剂和减阻剂，以降低原油输送过程中的降凝降粘、沉积和管壁附着等问题，是值得研究探讨的。
2.研究目的本课题的研究目的是通过筛选的方法，找到一种在东辛线原油集输中覆盖了液相和蒸汽相温度范围，既能减少降凝和降粘的剂，还可以降低流动阻力的减阻剂，并对其性能进行评估和验证。
3.研究计划（1）文献综述阶段：对东辛线原油集输中存在的问题、降凝降粘剂和减阻剂的研究现状进行综述，并提出本研究的科学问题和研究思路。
（2）实验设计阶段：根据综述的研究结果，设计实验方案，包含降凝降粘试验、流变学试验、管道阻力试验等实验，对实验数据进行记录与处理。
（3）数据分析阶段：对实验得到的数据进行数据处理、分析和统计，筛选出合适的降凝降粘剂和减阻剂，并对其性能进行评估和验证。
（4）撰写论文阶段：撰写论文并进行修改完善。
4.研究方法(1) 实验方法：采用实验室实验和人工模拟实验相结合的方法，通过测量降凝降粘剂和减阻剂对原油在不同温度、压力等条件下的性能表现，分析其影响，并筛选出合适的剂型。
(2) 计算方法：根据实验数据，应用流体力学基本原理，对比其中各种试剂的搅动效应，求出需要的各参量指标，对比不同试剂的效应，最后得出适应效果较好的试剂型号。
5.预期成果（1）完成对东辛线原油集输中降凝降粘剂和减阻剂的筛选，找到具有优异性能的研究成果；（2）对于东辛线原油集输中降凝降粘和减阻剂的应用提供参考和建议；（3）对于流体力学理论的应用和实际问题的解决具有重要的理论及实践意义。
油田采出液输送中降黏减阻剂研究进展
Vol.53No.11Nov.2020油田采出液输送中降黏减阻剂研究进展赵德银「，郭靖「，樊敏'，王芹2,陈兆喜'，刘宏芳2（1.中国石油化工股份有限公司西北油田分公司中国石油化工集团公司碳酸盐岩缝洞型油藏提高采收率重点实验室，新疆乌鲁木齐830011；2.华中科技大学能量转换与存储材料化学教育部重点实验室材料化学与服役实效湖北省重点实验室化学与化工学院，湖北武汉430074； 3.武汉华美天策生物科技有限公司，湖北武汉430074）［摘要］油田采出液由于自身组成中含有沥青质和胶质等易团聚或沉积的物质，以及开采中有气体和扰动等造成乳化现象，导致体系黏度大而不易在管道中输送。
首先从沥青质和胶质等的结构和相互作用力等方面分析了造成采出液黏度大的原因，然后介绍了目前采用的降黏减阻剂的减阻机理及降黏减阻剂中表面活性剂的种类和研究进展。
提出了降黏减阻用表面活性剂的设计和选用思路，并简述了具有耐盐耐高温等功能的降黏减阻剂的研究现状。
最后对降黏减阻剂未来发展的方向进行了展望，包括基于分子设计和计算模拟，构建表面活性剂分子结构模块和性能数据库；利用纳米技术和天然物质等发展环保型降黏减阻剂等。
［关键词］采出液；减阻剂；降黏剂；乳化；耐盐［中图分类号］TE869［文献标识码］A［文章编号］1001-1560（2020）11-0122-07Progress of Viscosity-Reducing and Drag-Reducing Agents in theTransportation of the Oil Produced FluidZHAO De-yin1,GUO Jing1,FAN Min2,WANG Qin2,CHEN Zhao-xi3,LIU Hong-fang2(1.Sinopec Northwest Oilfield Company-Key Laboratory of Enhanced Oil Recovery in Carbonate Fracture-Vuggy Reservoirs,CNPC, Urumqi830011,China；2.Key Laboratory of Material Chemistry for Energy Conversion and Storage(Ministry of Education)-Hubei Key Laboratory of Material Chemistry and Service Failure-School of Chemistry and Chemical Engineering T Huazhong University ofScience and Technology,Wuhan430074,China；3.Wuhan Huamei Tiance Biotechnology Co.,Ltd.,Wuhan430074,China)Abstract:As usual,there are massive asphaltene,petroleum resin and other easily agglomerated or deposited substances in the oil produced fluid as well as emulsification caused by gas and turbulence during mining.The mined oil produced fluids result in high viscosity and they are difficult to be transported in the pipelines.In this paper,the reasons for the high viscosity of the produced fluid were analyzed based on the structure and interaction forces of asphaltene and petroleum resin.In addition,the mechanism of drag reduction and the research progress of surfactants in drag reduction agents were introduced.The design thinking of the surfactant for reducing viscosity was proposed,and the researches on the functional viscosity reducing agents with salt-and thermal- resistance were also reviewed.Finally,the future development directions of the viscosity-reducing and drag-reducing agents were prospected,including the construction of a database of surfactant structure modules and their corresponding performance based on molecular design and calculation simulation,and the development of environment friendly viscosity-reducing and drag-reducing agents using nanotechnology and natural substances etc.Key words:oil produced fluid；drag-reducing agent；viscosity reducer；emulsification；salt-resistance0前言石油开采及输送中，从地下油层开采得到的采出液需要集输到联合站或计量站，在那里经过一系列的处理，进行油水、油气分离。
超稠油水膜面减阻输送技术的数值模拟
超稠油水膜面减阻输送技术的数值模拟马文鑫;李岩;申龙涉;索绰;王玉福;柳富明【摘要】Water film lubricated transport of super heavy oil is one of the energy-saving technologies in the energy sector. The major difficulty of transporting super heavy oil is its very high viscosity, which leads to need vast energy consumption and increase the cost of transportation. The water film lubricated transport of super heavy oil seems to be one of the promising means to handle the situation. In this technique, low-viscosity liquid is formed into an annular film between the pipe wall and oil flow, because the oil does not come in contact with the wall and decreases resistance, the energy consumption and its cost decreases drastically. CFD software was used to do the numerical simulation base on experiments of water film lubricated transport in Teshi pipeline of Liao He oilfield. The simulation result is compared with experimental data which has been very good anastomosis. Therefore the study provides a guidance to the actual operation.%超稠油水膜面减阻输送技术是能源领域的一项节能技术.超稠油运输的主要困难是因超稠油具有较高的粘度,所以在输送过程中需要大量的能耗,提高输送成本.采用水膜面输送技术可克服这个难题.采用水膜面输送技术时,在超稠油和管壁之间形成低粘度的环状水膜面,使高粘度的超稠油不直接与管壁接触,从而减小输送阻力,有效降低能量消耗,节约成本.以辽河油田特石管道超稠油水膜输送现场试验数据为参考,应用计算流体力学软件对其进行了数值模拟.模拟结果表明:超稠油水膜面减阻技术减阻效果非常明显,而且与试验数据很好地相吻合,对实际运行具有一定的理论指导意义.【期刊名称】《辽宁石油化工大学学报》【年(卷),期】2011(031)003【总页数】4页(P38-41)【关键词】超稠油;水膜面;压降;数值模拟【作者】马文鑫;李岩;申龙涉;索绰;王玉福;柳富明【作者单位】辽宁石油化工大学石油天然气工程学院,辽宁抚顺113001;中国石油管道锦州输油气分公司,辽宁锦州,110300;辽宁石油化工大学石油天然气工程学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学石油天然气工程学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学石油天然气工程学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学石油天然气工程学院,辽宁抚顺113001【正文语种】中文【中图分类】TE869超稠油水膜面减阻输送技术的基本原理是：通过水膜发生器内高效渗透筛管形成稳定的水膜面，其筛管外管走水，筛管内输油，在水与油的混合界面形成具有一定含水量的薄膜层，使高粘度的超稠油不直接与管壁接触从而减小超稠油输送中的摩阻。
轮南桑解油田稠油化学降黏新工艺
轮南桑解油田稠油化学降黏新工艺雷腾蛟1，崔小虎1，王红标1，寇 国1，王法鑫1，苏 洲2（1. 中国石油 塔里木油田公司 轮南油气开发部，新疆 库尔勒 841000；2. 中国石油 塔里木油田公司 油气工程研究院，新疆 库尔勒 841000）［摘要］轮南、桑解油田部分储层原油沥青质含量高，生产过程中沥青质析出，造成井筒举升困难及地面集输管线超压，导致油井无法正常生产。
为了解决上述问题，通过室内研究与现场试验，研发了一种耐高温、抗高矿化度的水溶性稠油降黏剂JN -1，并设计了3种针对不同油井管柱、原油物性特征的药剂加注工艺。
该稠油化学降黏工艺解决了高温、高矿化度条件下高沥青质含量原油的井筒举升及地面集输困难的问题，实现了油井连续生产，现场应用14井次，累计增油16 037 t ，累计增气257×104 m 3。
稠油化学降黏新工艺的现场应用效果明显，使高沥青质含量的稠油井实现高效连续生产。
［关键词］稠油化学降黏；水溶性降黏剂；耐高温高矿化度；沥青质原油［文章编号］1000-8144（2021）02-0168-07 ［中图分类号］TE 39 ［文献标志码］AA new chemical viscosity reduction technology for heavy oil inLunnan and Sangjie oilfieldLei Tengjiao 1，Cui Xiaohu 1，Wang Hongbiao 1，Kou Guo 1，Wang Faxin 1，Su Zhou 2（1. Lunnan Development Department ，CNPC Tarim Oilfield Company ，Korla Xinjiang 841000，China ；2. Institute of Oil and Gas Engineering ，CNPC Tarim Oilfield Company ，Korla Xinjiang 841000，China ）［Abstract ］High asphaltene content of crude oil in some reservoirs of Lunnan and Sangjie oilfield and precipitation of asphaltene during oil production results in difficulty of wellbore-lifting technology and the over pressure of surface gathering pipeline ，which seriously impede the normal oil well production. To solve these problems ，a new water-soluble heavy oil viscosity reducer JN-1 with high temperature and salinity resistance was developed through indoor research and field test. Meanwhile ，three kinds of agent injection technologies aimed at different types of oil well strings and physical properties of crude oil were designed. This new chemical viscosity reduction technology solves the problems of wellbore lifting as well as the surface gathering and transportation of crude oil with high asphaltene content under high temperature and high salinity conditions and the continuous productions of oil wells are ensured. So far ，this new technology has been applied into 14 oil wells and the cumulative oil and gas increments are 16 037 t and 257×104 m 3 respectively. The new chemical viscosity reduction technology for heavy oil has been widely used in oil field ，realizing the high efficiency and continuous production of heavy oil wells with high asphaltene content.［Keywords ］chemical viscosity reduction for heavy oil ；water soluble viscosity reducer ；high temperature and salinity resistance ；asphaltene crude oilDOI ：10.3969/j.issn.1000-8144.2021.02.011［收稿日期］2020-08-28；［修改稿日期］2020-11-04。
稠油乳化降粘减阻输送技术进展
稠油乳化降粘减阻输送技术进展任玉洁;谷俐;吴玉国;齐超;于欢【摘要】Due to its outstanding features of lager density and high viscosity, the heavy oil is generally transported by heating oil pipelining. But the conventional process has several disadvantages, such as high energy consumption and so on. So it is important to study the other friction reduction transportation technologies. In this paper, the principle and technical-economic characteristics of friction reduction transportation technology by emulsification and viscosity reduction for heavy oil were discussed as well as types of emulsifying viscosity reducer and the screening method, the evaluation method and influence factors of emulsion stability and the principle of demulsification and measures to improve demulsification effect. And the typical engineering examples of friction reduction transportation technology by emulsification and viscosity reduction for heavy oil were also introduced. Finally, the existing problems and development direction of this technology were summarized and analyzed. In addition, the focal point of the further study was pointed out.%稠油具有密度大、粘度高的特点，采用传统的加热输送工艺存在能耗高等弊端，研究加热输送以外的稠油降粘减阻输送技术具有重要意义。
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第27卷第4期后勤工程学院学报Vol．27No．4 2011年7月JOURNAL OF LOGISTICAL ENGINEERING UNIVERSITY Jul．2011文章编号：1672－7843（2011）04－0028－04doi：10．3969/j．issn．1672－7843．2011．04．006高黏油品热边界层减阻输转工艺及装置研究张赞牢1，王建华2，黄磊3，唐晓寅2（1．后勤工程学院训练部，重庆401311；2．后勤工程学院军事供油工程系，重庆401311；3．后勤工程学院科研部，重庆401311）摘要油库高黏油品黏度大、凝固点高，在常温下管输水力损失大，必须加热升温降黏后才能实施管输、收发及灌桶作业。
分析了黏油蒸汽加热的不利因素，研究了黏油热边界层减阻输转理论与工艺技术，开拓了热边界层理论与技术的应用领域。
研制了基于热边界层减阻理论的黏液输转装置，建立了黏油热边界层减阻工艺水力和热力数学模型，并编制计算程序，通过热力和水力耦合计算确定高黏油品管输的水力损失和加热功率，从而实现高黏油品不需整体加温即可输转、收发及灌装作业的新工艺、新技术。
高黏油品热边界层减阻输转工艺及装置研究成果得到推广应用，取得了积极的军事、经济和社会效益。
关键词高黏油品；蒸汽加热；电加热；热边界层；输送工艺；工艺设备中图分类号：TE732文献标志码：AStudy on Transportation Technology and Device with Heat Boundary Layer for High Viscosity OilZHANG Zan-lao1，WANG Jian-hua2，HUANG Lei3，TANG Xiao-yin2（1．Dept．of Training，LEU，Chongqing401311，China；2．Dept．of Petroleum Supply Engineering，LEU，Chongqing401311，China；3．Dept．of Science＆Research，LEU，Chongqing401311，China）Abstract The high viscosity oil is of high freezing point，so it is of bigger hydraulic resistance for pipeline transportation．The high viscosity oil can be transported，received，provided and barrel filled in pipeline when it is heated for reducing the viscosity．The disadvantages of steam heating for high viscosity oil is analyzed，the transportation theory of heat boundary layer and technology of high viscosity oil is researched，and the transportation theory of heat boundary layer and its application are exploited．The viscous liq-uid transportation device is developed based on the heat boundary layer theory．The mathematic model is set up for calculating the hydraulic resistance and the heat loss of the heat boundary layer．According to the computing program，the hydraulic resistance and the heat loss of the heat boundary layer are conformed to the coupling calculation．Therefore，the new technology and new technique can be put into application for pipeline transporting，receiving，providing and barrel filling of high viscosity oil，in which the high vis-cosity oil is unnecessary to wholy heat for reduce the viscosity．The result has been applied widely，which is of good military，economic and social meanings．Keywords high viscosity oil；steam heating；electrical heating；heat boundary layer；transportation technology；technology device油库高黏油品包括各种汽油机油、柴油机油、航空滑油、齿轮机油及海军燃料油等［1－2］。
黏油黏度大、凝固点高，在常温下管输水力损失大，无法实施管道输转、收发及灌桶作业。
目前常用的方法是采用收稿日期：2011－02－21基金项目：总后勤部军需物资油料部资助项目（油20080204）作者简介：张赞牢，男，副教授，博士，主要从事油气储运技术与装备研究。
蒸汽加热输送。
蒸汽加热的缺点是，能耗高，热效率低，预作业周期长，一次性投资大，维修保养费用高，并对环境造成污染。
同时，蒸汽加热器及伴热管腐蚀穿孔现象也时有发生，给生产带来严重影响。
为了彻底摆脱油库黏油蒸汽加热输转的传统模式，经过长期的理论研究和工程实践，创新性地开发研究了黏油热边界层减阻输转工艺技术与装置，形成了独特的黏油输转新工艺，并研制了基于热边界层减阻理论的黏液输转装置。
该研究成果获2项国家实用新型专利（ZL97210306．6［3］，ZL200920178370．9［4］），并在多个油库的黏油输转、收发和灌装工艺改造中得到运用，取得了积极的军事、经济和社会效益［5］。
1高黏油品热边界层热力－水力耦合计算油库高黏油品热边界层减阻工艺计算在于确定一定流量下的加热功率与水力损失的关系，获得不同的流量、不同环境温度下所需的加热功率。
采用计算机编程进行黏油管输条件下的热力－水力耦合计算，从而获得可靠的工艺设计参数。
油库黏油大多在层状状态下输送，经理论推导［6－11］，层流状态下黏油管输热力－水力耦合计算分析如下。
1．1管道层流入口段热力－水力耦合计算从管道入口的热边界层发展开始到充分发展的这一段长度称为热边界层进口段，管道入口段热流量按式（1）计算［11－14］：q w=5．732λf θT 0L （D 2ρc p υL λf）1/3=5．732λf θT 0L （DPrReL）1/3；（1）管道入口段的水力损失按式（2）计算：h f =32ν0QL πgD4∫11∫δT /RF （X ，Y ）d Y +F 1（X ）d X 。
（2）1．2管道层流稳流段热力－水力耦合计算热边界层充分发展后成为稳流段，边界层在管道中心线汇合，汇合以后其放热系数将趋于一个常数。
热边界层充分发展段管道层流热流量按式（3）计算：q w =125πλf θT 0L =2．4πλf θT 0L ；（3）热边界层充分发展段管道层流水力损失按式（4）计算：h f =32ν0QL πgD4∫1F （Y ）d Y=h f 0ΔT 。
（4）2高黏油品热边界层输转装置高黏油品热边界层输转装置安装在黏油罐上，起引油作用。
该装置应用热边界层减阻技术，采用电加热工作模式，加热功率仅3 4kW ，防爆设计，加热温度自动控制。
根据加热方式不同可分为电阻式加热和电磁式加热。
2．1电阻式黏液输转装置电阻式黏液输转装置的加热元件采用不锈钢远红外电热管，在电热管中通以220V 工频电压，电热管电阻发热，在高温状态下辐射远红外线，对被照射体表面加热，热量由管壁传导至黏性液体，并形成热边界层，黏度大大下降。
电阻式黏液输转装置由防爆温控箱、法兰短管、温度传感器、装置本体、导流管、锥形管、远红外电热管、法兰、外罩及电源线等组成［15］，如图1所示。
92第4期张赞牢等高黏油品热边界层减阻输转工艺及装置研究2．2电磁式黏液输转装置电磁式黏液输转装置采用工频电磁感应加热，工作原理是：电磁加热器是一个闭合的铁磁体，在两个钢管之间安装一个合适匝数（如200 300匝）的高温漆包线线圈。
线圈接入220V工频电压后，线圈电流在闭合铁磁体内感应出交变工频磁场，交变磁场感应出交变的涡流电流，从而实现电磁加热。
由于外管与内管的外径、厚度差异，加热功率主要集中在内管上，从而达到迅速加热内壁的目的。
电磁线圈采用高温漆包线并在线圈与内管之间填充耐高温硅胶，内管上面压接热电偶，用于测量与控制，电磁线圈及热电偶导线通过法兰端面上的防爆接口接至防爆温控箱。
电磁式黏液输转装置由电磁加热器、固定支架、金属防爆穿线管和防爆温度控制箱等组成，如图2所示。
图1电阻式黏液输转装置Fig．1Transportation device of resistancefor viscousliquid图2电磁式黏液输转装置Fig．2Transportation device of electromagnetismfor viscous liquid2．3性能对比电阻式黏液输转装置和电磁式黏液输转装置具有同样的加热功能，但由于发热元件的工作原理不同，相应的有关特性也存在较大的差异，主要优缺点对比如表1所示。
表1电阻式黏液输转装置和电磁式黏液输转装置的主要优缺点对比Tab．1Comparison for transportation device of resistance for viscous liquid andtransportation device of electromagnetism for viscous liquid项目电阻式黏液输转装置电磁式黏液输转装置工作原理电阻发热原理电磁发热原理工作电压/频率220V/50Hz220V/50Hz工作功率/kW3 53 5发热元件不锈钢远红外电热管高温漆包线发热元件安装空间环形空间耐高温硅胶全封闭环形空间发热元件接触介质空气封闭的耐高温硅胶工作寿命不小于3年不小于15年维护保养按计划时间免维护防爆性能不易实现Ex dⅡBT4 T6（防爆合格证号GYB101021U）结论淘汰选用2．4电磁式黏液输转装置性能测试电磁式黏液输转装置的性能测试在环境温度25ħ下进行，加热最高控制温度125ħ，温度采用自整定方式确定。