传输原理第三章原油管道传输中的阻力损失
化工原理摩擦阻力损失计算公式
化工原理摩擦阻力损失计算公式摩擦阻力是指物体在运动过程中由于与流体接触而产生的阻力。
在化工领域中，摩擦阻力的计算对于设计和优化流体传输系统至关重要。
本文将介绍化工原理中常用的摩擦阻力损失计算公式，并探讨其应用。
一、流体在管道中的摩擦阻力损失计算公式流体在管道中的摩擦阻力损失可以通过多种公式进行估算，其中最常用的是达西-魏泽巴赫公式和库珀-普拉萨公式。
1. 达西-魏泽巴赫公式达西-魏泽巴赫公式是描述流体在管道中摩擦阻力损失的经验公式。
该公式的表达式为：ΔP = f * (L / D)* (ρ * V^2) / 2其中，ΔP为单位长度管道的压力损失，f为摩擦系数，L为管道长度，D为管道直径，ρ为流体密度，V为流体速度。
2. 库珀-普拉萨公式库珀-普拉萨公式是一种修正达西-魏泽巴赫公式的方法，适用于大口径管道和高速流动条件。
该公式的表达式为：ΔP = f * (L / D) * (ρ * V^2) / 2 * (1 + (K / D))其中，ΔP为单位长度管道的压力损失，f为修正后的摩擦系数，L 为管道长度，D为管道直径，ρ为流体密度，V为流体速度，K为管道粗糙度。
二、摩擦阻力损失计算公式的应用1. 流体传输系统设计在进行化工流体传输系统设计时，摩擦阻力损失的计算是必不可少的。
通过摩擦阻力损失的计算，可以确定管道的直径、流速等参数，从而实现流体的高效传输。
2. 管道网络优化对于已经建立的管道网络系统，通过计算摩擦阻力损失可以找到系统中的瓶颈点和低效区域，进而进行优化。
通过增加管道直径、调整流速等方式，可以降低摩擦阻力损失，提升系统的运行效率。
3. 节能减排摩擦阻力损失是流体传输系统中能量损失的主要来源之一。
通过合理计算和优化，可以降低摩擦阻力损失，降低系统的能耗，实现节能减排的目标。
三、总结摩擦阻力损失的计算对于化工流体传输系统的设计和优化具有重要意义。
达西-魏泽巴赫公式和库珀-普拉萨公式是常用的摩擦阻力损失计算公式，可以根据具体的应用场景选择合适的公式进行计算。
原油管道输送基础知识..
原油管道输送基础知识1、原油管道输送简介1.1 我国原油管道输送的基本运作程序原油是我国的战略物资，是国家的经济命脉。
我国原油物资隶属国家所有，国家经贸委下属的中国石油天然气集团公司及中国石油化工集团公司行使国家赋予的石油勘探、开发权利。
作为中游业务的原油管道运输，其作用是将原油由油田的集输厂通过管道长距离输送至炼厂、码头等。
目前我国绝大多数长距离原油管道由中国石油天然气集团公司下属的中国石油天然气管道局及中国石油化工集团公司下属的管道储运公司管理，国家依据国民经济的总体发展需要制定宏观的年原油生产计划，集团公司根据各油田的产量及下游企业—炼厂及化工厂的情况制定年度、季度及月度管道输油计划，管道企业依据计划与原油承接方—炼厂及化工厂等签定供货合同并制定输油方案组织输送。
随着市场经济的逐步深入，石油的运作逐步向市场运作机制靠拢，原油的产、供、销等也会相应发生变化，管道企业在完成国家任务的同时也可承担其它原油输送业务，以满足国内原油输送市场的需要，原油管道输送将会更加市场化。
1.2 管道输油原理管道输油是将原油（或油品）加压、加热通过输油管道由某地（一般是油田）输送至另一地（一般是炼厂、码头等）。
加压的目的是为原油提供动能，以克服沿线地理位差及管道沿线的压力损失；加热是针对“含蜡高、凝点高、粘度大”的“三高”原油而采取的措施，目的是使管道中原油的温度始终保持在凝点以上或更高的温度以使原油顺利流动。
实现原油的长距离输送必须有输油站及线路两大部分。
输油站中包括输油泵机组、加热设备、计量化验、通讯设备、储油罐等，而线路部分包括管道本身、沿线阀室、穿（跨）越、阴极保护设施及沿线通讯线路、自控线路、简易公路等。
1.3 输油站的分类输油站有两种分类方法，按输油站所处位置分，有首站、中间站及末站。
首站一般在油田，作用是收集油田来油，经计量、加压、加热向下游输送。
一般原油输送管道距离较长，首站一次加压加热后不能到达终点，所以需在中间设若干个接力站—中间站，以便继续输送。
流体动量传输中的阻力损失资料
连续方程： ρ1u1A1=ρ2u2A2
P0 P1、u1、A1
P0
P2、u2、A2
能量方程(忽略其间的粘性切应力)：
P g 12 u1 g 2z1 P g 22 ug 2 2z2h1
P0 P1、u1、A1
P2、u2、A2
P0
动量方程: 动量输入量－输出量＋系统作用力总和＝动量的蓄积
动量输入量：ρu12A1 ; 动量输出量：ρu22A2 系统作用力总和：P1A1＋P0(A2－A1)－P2A2 近似认为P0=P1 ，系统作用力＝P1A2－P2A2 稳态流动，动量的蓄积 ＝0
Pf
f
l d
u2
2
工程计算h f (ΔP f ）的步骤： 首先计算Re，然后 根据Re及ε/d确定f，再根据上述公式计算。
P53 例5.1
例：设有μ=0.1 Pa·s，ρ=850 kg/m3的油，流过 长为 L=3000 m，直径d =300mm的管道，其 流量Q=41×10-3m3/s，试求摩擦压力损失ΔP？
对于实际管路系统中总的阻力损失：
∑hf ＝h1+hf = ( f
l d
+ ∑ξi )
u2 2g
对于实际管路系统中的一些管件、阀门的局部 阻力系数见P55表5.3
P55 例5.2
u2 2g
其中： f F(Re, ) 称为摩擦阻力系数 （沿程阻力
D
系数）(P50)
实际应用中，f的确定确定通常通过查表或应用经 验公式。如P51，图5.1莫迪（狄）图。
(右纵坐标）
标准圆管层流条件：f＝64/Re (P50) 非标准圆管需要修正：f＝C/Re (P53，表5.2)
气体压头损失通常以压强降表示：
油气集输过程中的流体传输与压力损失分析
油气集输过程中的流体传输与压力损失分析摘要：传输油气是石油工业的关键环节之一，而流体传输和压力损失分析则是油气集输过程中的重要内容。
了解流体传输与压力损失的原理和计算方法，对于优化油气集输系统的设计和运行具有重要意义。
基于此，本篇文章对油气集输过程中的流体传输与压力损失进行研究，以供参考。
关键词：油气集输过程；流体传输；压力损失引言油气集输过程中的流体传输与压力损失分析是石油工程中一个重要的研究领域。
在油气生产和输送过程中，流体传输和压力损失的合理分析对于保证油气的高效、安全运输是至关重要的。
1油气集输过程概述1.1采油采油是指通过钻井、油藏开发和注水等技术手段将地下的石油资源开采出来。
采油区通常是油田或油气田，其中包括油井、注水井、泵站等设施。
1.2采气采气是指油气田中将天然气资源开采出来的过程。
采气通常需要进行天然气的气井开采、分离、脱硫等处理过程，以便将天然气输送至下游设施。
1.3处理采油和采气过程中，原油和天然气通常包含有害成分、杂质和水分等，需要经过一系列的处理工艺，如脱水、脱硫、脱盐等，使其符合安全、环保和运输要求。
1.4输送经过处理后的原油和天然气通过管道、罐车、船舶等运输工具进行输送。
油气集输管道是最常见的输送方式，它能够高效、持续地输送大量的原油和天然气，连接起采油区、处理厂、储运站和终端用户。
1.5储存在油气集输过程中，需要进行临时或长期储存，以便满足市场需求和应对突发情况。
储存设施通常包括油罐、气罐、地下储气库等。
2油气集输过程中的流体传输策略2.1管道设计与布置合理选择管道直径可以减小阻力和压力损失。
通常情况下，较大的管道直径可以降低流速，减少摩擦阻力和能量损失；而较小的管道直径可以提高流速，但可能增加摩擦阻力和能量损失。
需要对具体的油气输送量、压力要求以及经济性进行综合考虑。
尽量减少管道铺设的长度，以降低摩擦阻力和压力损失，可以通过优化布置方式来达到这个目标。
采用直线或近似直线的布置方式可以减小弯头和弯管的数量，从而减少压力损失。
管道输送系统中的压力损失分析
管道输送系统中的压力损失分析管道输送系统是现代工程中常见的一种输送方式，其在输送过程中必然会产生一定的压力损失。
压力损失是指流体在管道中运动过程中由于摩擦等原因而引起的能量损失。
正确分析和估计压力损失对于系统的设计和运行具有重要意义。
本文将从管道摩擦阻力、局部阻力和配管布局三个方面对压力损失进行分析。
一、管道摩擦阻力管道内流体运动时，由于摩擦作用，流体与管道壁发生摩擦阻力，导致压力损失。
根据流体力学原理，管道摩擦阻力可用达西公式计算：ΔP = λ * (L/D) * (ρV^2/2)其中，ΔP为压力损失，λ为摩擦系数，L为管道长度，D为管道直径，ρ为流体密度，V为流速。
摩擦系数是衡量摩擦阻力大小的重要参数。
通常根据流体的粘性和管道内壁的表面状况来确定。
对于光滑的管道壁，可以使用迈克尔里斯摩擦系数。
对于较长的管道，可以采用福阿克纳数法进行估算。
二、局部阻力除了管道摩擦阻力外，还存在局部阻力，如弯头、三通、节流器等。
这些特殊构造会导致局部流速增加或减小，从而产生更大的压力损失。
根据相关经验公式，可以计算得到这些局部阻力的大小。
例如，对于弯头，可以使用角度和弯头半径来计算压力损失。
一般来说，弯头的角度越小，半径越大，对流体运动的阻力越小。
对于节流器，则需要考虑节流孔的形状和尺寸，以及流体的流量。
通过合理选择和设计这些局部结构，可以降低系统的压力损失。
三、配管布局在管道输送系统中，合理的配管布局对于减小压力损失起着重要作用。
首先，要尽量减小管道长度，因为管道长度是压力损失的主要因素之一。
在设计过程中，可以通过合理的布局和排布管道，尽量避免过长的直线段和多余的弯头。
其次，需要避免过多的分支和交叉。
当管道分支或交叉过多时，会引起局部阻力的增加，从而增加系统的压力损失。
因此，在设计和安装过程中，应尽量减少管道分支和交叉的数量，合理布置管道系统。
此外，对于输送粘稠流体的系统，还需要考虑管道的保温和加热问题。
由于粘稠流体的运动阻力较大，易产生较高的压力损失。
原油管道输送常见问题分析及对策
原油管道输送常见问题分析及对策摘要：原油管道运输是指通过原油管道运输原油。
从井底提取的原油经油气分离、脱水等工艺后，通过管道直接输送至炼油厂或转运站。
各油田生产的原油黏度和凝固点差异很大，对运输的要求也不同。
轻质原油可以在室温下加压运输；易凝固的高黏度原油需要加热运输。
也可以用轻油稀释，加入降凝剂，甚至在运输前用水稀释以降低冰点。
管道是石油生产过程中的重要环节，是石油工业的动脉。
在生产石油的过程中，管道自始至终都离不开。
输送管道是输送石油管道的缩写，指流量大、管径大、输送距离长的独立管道系统。
关键词：原油管道输送；常见问题；对策由于全球经济的快速发展和对资源需求的快速增加，原油管道输送原油具有输送量大、外部影响小、安全系数高等优点。
因此，它已成为世界各原油生产和制造国首选的原油运输方式。
据调查，世界上85%以上的原油是通过管道运输的。
1865年，外国人完成了世界上第一条石油管道。
输油管道的基本建设已经发展了150多年。
由于开发初期技术相对落后，开发速度相对较慢。
直到20世纪和60世纪，世界各地的原油管道都进入了快速发展阶段。
1原油管道运输常见问题1.1原油运输损失原油的损失一般发生在储运过程中，不同种类的原油不能一起运输。
由于原油化学成分的不同，有些油很容易附着在管道上，而有些油则很难附着在管道上。
在液体流动时，原油品种混合，导致原油纯度和质量下降，造成一定的原油损失。
当然，在许多地方都能看到原油的损失。
这些原油损失最为普遍，造成的损失最大。
彻底清算是不现实的。
因此应尽量减少原油损失。
1.2高含蜡原油沉积物对于管道输送过程中石蜡含量较高的原油，液体在差压下流动，沉积胶体、沥青、石蜡等物质。
随着原油的流动，它粘在管壁上，不仅降低了管道的输送面积，而且产生了输送阻力。
在输送过程中容易发生凝析油事故，使管道损坏严重，不利于原油输送。
1.3运输过程中原油黏度增加了摩擦阻力我国原油绝大多数是凝点高、黏度高、含蜡量高的原油。
原油管道输送原理
原油管道输送原理嘿，朋友们！今天咱来聊聊原油管道输送这档子事儿。
你说这原油管道啊，就像是一条埋在地下的超级大动脉！想象一下，那源源不断的原油就像血液一样在管道里奔腾流淌。
这可真是个神奇的玩意儿，把原油从这头运到那头，又快又稳。
咱就说这管道吧，它得足够结实，不然怎么能承受住那带着压力往前冲的原油呢？就好像咱人得有个强壮的身体才能去干活儿一样。
而且管道的铺设也有讲究呢，得找好路线，不能这儿弯一下那儿拐一下的，得顺顺溜溜的，让原油能痛痛快快地跑起来。
这原油在管道里跑着跑着，还得注意不能漏了呀！要是漏了，那可不得了，不就跟咱人受伤流血似的嘛。
所以管道的质量那可得杠杠的，不能有一点儿马虎。
还有啊，这输送的过程中也得有各种设备来帮忙。
就像咱跑步得有双好鞋一样，这些设备就是让原油能更顺利地到达目的地。
比如说泵站，那就是给原油加油打气的地方，让它们更有劲儿往前冲。
你说这原油管道输送是不是很有意思？它就这么默默地在地下工作着，为我们的生活提供着能源。
咱平时开着车、用着各种石油制品的时候，可别忘了这背后有这么一条神奇的管道在努力工作呢！它就像是一个无名英雄，虽然不被大家常常提起，但却至关重要。
没有它，那原油怎么能这么方便快捷地从油田来到我们身边呢？咱再想想，要是没有原油管道输送，那得用多少卡车去运啊，那得浪费多少人力物力啊！所以说啊，这原油管道输送可真是个了不起的发明。
它就这么安安静静地在地下，把能源送到需要的地方，为我们的生活提供着保障。
咱得好好珍惜它，好好维护它，让它能一直这么好好地工作下去。
总之呢，原油管道输送这事儿，看似简单，实则复杂得很呢！这里面的学问大了去了，咱可得好好琢磨琢磨。
你说是不是？。
成品油顺序输送交替过程中的摩阻损失的计算
ｆ 一 塑ｒ．
、 ＾ ／ ｙ
，
ｏａ
¨、 —— 成 品油 Ａ 的运动 粘度 和密 度 ；
、 一
成 品油 Ｂ的运 动 粘度 和 密度 。
例 ， 不同油 品在 管 道 中交 替 时 摩 阻损 失 随时 间 的 对
变 化 进行 了计 算和分 析 。
４ ｏ ６重 庆市 太 坪 长江 二路 １ ４号 ： ∞ １ ７ 电话 ：０ Ｂ ６５ ０ ３ （２ ）８ ７ ８ ５
液 流截面流 速 不均等 原因 ． 同油品 必然发 生混 合 ， 不
混油段 随输送 距 离和 时间 的增 加 而增 长 。水 力状 态 常 变则 是备油 品段 因密度和牯 度 的差 异导致 了油 品 段间能 耗 的不 同 ， 而且 随着 油品 的流动 ， 内不 同油 管 品的 比例 也在 不 断发 生 变化 ， 管道 系统 的工 艺参 使
则
得：
＋［ 弘
ｈＬ — ｉ Ｌｐ￣ ａ ａ ｇ
一
、
前
言
二、 顺序输送交替过程 中摩阻 损 失的 计 算 公 式
两 种油 品 Ａ 和 Ｂ的交 替 过程 就 是 混 油 段 的形 成、 扩大 和推 进 的过 程 。在 混 油 段 上距 初 始 混 油 截 面取一微 段 ， 此 微段 中油 品 的粘度 和 密度 分 别 为 设 和 ｐ 并认 为是 常量 （ 图 １ 。 ， 见 ）
一
初始 混油截 面（ 一 一 ｏ ５ 至 浓 ．） 度 为 ∞ 的研究 截 面的距 离 。
［ 譬芝
］
．
设 成品 油流 动 的 平均 速 度 为 ， 管 道 始 截 面 从 至浓 度为 截 面的距离 为 ｘ， 则从 初始 混油 截 面到 浓 度 为 截 面 的距离 为 ：
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2 lg(b ) 0.8
2°当2300<b<1000000时
L 2 然后带入 h f v 可求得磨阻 d 2
0.3164 0.25 b
（3）当圆管为粗糙紊流时（Re>2300）
根据经验公式
68 0.25 0.11( ) 可得： d Re
L 2 hl k v v d 2 f 2 68 0.25 s 2 0.11( ) v a b a 2
管流磨阻的相关计算
管流的阻力损失用HL表示，计算式如下
2 hL k v 2 h k 1 v 2 (1 t ) L 0 0 2
热气体
圆管层流流体流动摩阻计算： L 2 2 hf v kf v
d L kf d 64 Re 2 2
(1)当Re=b<2300时，此时圆管为层流摩阻
64 64 Re b
L 64 s kf d b a
hl k
f
64 s 2 v v 2 b a 2
2
（2）当Re=b>2300时，此时为光滑圆管紊流摩阻
1Re b在3 10 110 范围内
3 8
1
光滑圆管紊流摩阻：
L 2 hf v d 2
3 8
1
2 lg(Re ) 0.8, ,3 10 Re 110
布拉修斯根据紊流的七分之一次方速度分布，计算
式如下：
0.3164 5 , , Re 10 0.25 Re
相对粗糙度
管道的粗糙度用管壁内表面呕吐不平的平均尺寸△
原油管道传输中的阻力损失
米建
第三章总结
1.所有质点沿管道走线直线运动而无横向运
动称为层流流动，处于完全不规则运动称为 紊流流动。 2.流体密度越大，黏性越小，管道直径越大， 有利于紊流形成。 3.雷诺数（Re）确定了两种流动状态的相互 转变条件。
管流截面速度
截面平均流速： 最大速度： 光滑圆管紊流流动速度分布：
来表示，相对粗糙度用 表示。d 为圆管直径。
d
粗糙圆管紊流磨阻用下列公式计算：
非圆管摩阻计算与圆管类似，只是直径d用当量直
径dk 替代。
4A dk S
A：管道截面 如图，假设是层流流动。从集油站1到集油站
2中取一段长L=s的油管，油管直径d=a，雷 诺数Re=b，原油密度为p，传送速度为v，求 这段油管的阻力损失。
2