2011版输油管道设计与管理习题
输油管道设计与管理复习题
输油管道设计与管理习题1．某长输管线按“从泵到泵”方式输送柴油，输量为50万吨／年，管材为φ159×6，管壁粗糙度e＝0.1mm。
管线的最高工作压力64×105Pa，沿线年平均地温t0＝12℃，最低月平均地温t0＝3℃，年工作日按350天计算。
泵站选用65y-50×12型离心泵，允许进口压力为0-40m油住，每个泵站的站内损失按20m油柱计算。
首站进站压力取20m油柱。
泵特性：密度按以下公式换算：ρt＝ρ20-ξ(t-20) kg/m3ξ＝1.825-0.00l315ρ20kg/m3℃(1) 按米勒和伯拉休斯公式计算输送柴油的水力摩阻系数，并比较计箕结果的相对差值。
(2) 若改输汽油，按列宾宗公式和伊萨也夫公式计算水力摩阻系数，比较计算结果的相对差值。
(3) 输送柴油的工艺计算：①用最小二乘法求泵特性方程，比较计算与实测值的相对误差。
②确定泵站泵机组的运行方式及台数(不计备用泵)。
③按列宾宗公式计算水力坡降，求所需泵站数并化整。
④用解析法求工作点。
⑤在管线纵断面图上布置泵站。
⑥根据站址计算全线各站进、出站压力，检查全线动静水压力。
⑦计算冬季地温3℃时，输送柴油的工作点及各站的进、出站压力，并与年平均地温时的进、出站压力比较。
⑧从起点到翻越点，计算平均站间距L f／n、起点至各站的平均站间距L j／j，据此定性分析油品粘度变化时各站进站压力的变化趋势。
对比⑥、⑦的计算结果是否符合这个规律，若不符合，请说明原因。
2．管路热力计算某管路长286km，采用φ426×8钢管，埋深1.4m，沿线冬季月平均地温2℃，月平均气温-10℃。
管壁粗糙度e＝0.1mm。
(1) 计算管路保温与不保温的总热阻及总传热系数(埋地不保温管线沥青防腐绝缘层厚度7mm，埋地保温管线用聚氨脂泡沫塑料，厚40mm，外面有沥青防水层，厚7mm，忽略α1及钢管热阻)。
(2) 若管线架空铺设，试计算不保温及有40mm厚的聚氨脂泡沫塑料保温层时，管线的总热阻及总传热系数。
输油管道设计与管理
输油管道设计与管理一、填空：1. 输油管道的工艺计算要妥善解决沿线管内流体的能量供应和能量消耗这对主要矛盾,以达到安全经济输送的目的。
2. 泵机组常采用的两种连接方式有串联和并联。
3. 输油管道设计时年输油时间按350天/8400小时计算.4. 干线漏油后,漏点前面流量变大,漏点后面流量变小.漏点前面各站进站压力下降,出站压力下降;漏点后面各站进站压力下降,出站压力下降.5. 中间加热站的站间距的长短取决于加热站进出站温度和沿线散热情况两个因素.6. 加热输送的能量损失包括热能损失和压能损失.7. 常用的清管器有清管球,机械型清管器和泡沫塑料型清管器等多种类型.8. 热油管道的启动A法冷管直接启动,热水预热启动和加稀释剂或降凝剂启动.9. 管道的水力坡降是指单位长度管道的摩阻损失;对于等温管道,水利坡降线是一条斜直线;对于热油管道,水力坡降线是一条斜率不断增加的曲线.10. 改变管路调节常用的方法有节流调节和回流调节.11. 现在常采用的两种输油方式是旁接油罐输送和从泵到泵输送.12. 埋地管线的温度环境常取值等于埋深处土壤自然温度.13. 长距离输油管由输油站和线路两大部分组成.14. D为计算直径,对于无保温管道,取管道外径;对于保温管道,可取管道外径和保温层外径的平均值(保温层内外径的平均值).15. 泵站的工作特性指的是泵站的扬程和流量的相互关系.16. "从泵到泵"运行的等温输油管道,某中间站停运后输量减少;该中间站前面各站进站压力升高,出站压力升高;该中间站后面进站压力降低,出站压力降低.17. 通常所说的"结蜡"指在管道内壁上逐渐沉积了某一厚度的石蜡凝油胶质砂和其他机械杂质的混合物.18. 对于热油管道的设计,要固定进站温度;当热油管道运行时,要控制出站温度.19. 翻越点后会出现不满流,一般采取的措施为换用小直径管路和在终点或中途沿线设减压站节流.20. 对于埋地热油管道,管道散热的传递过程是由三部分组成的即油流与管壁之间的传热管壁与绝缘层保温层等的导热管壁与土壤的传热.21. 热油管道流量与摩阻损失的关系有三个不同的区域,其中不稳定区域是指II.二、名词解释:1. 泵的工作特性:恒定转速下,泵的扬程与排量(H-Q)的变化关系称为泵的工作特性.另外,泵的工作特性还应包括功率与排量(N-Q)特性和效率与排量（n-Q）特性.2. 泵站的工作特性:泵站的工作特性系数指泵站的排量与扬程之间的相互关系.3. 管道工作特性:是指管径、管长一定的某管道,输送性质一定的某种油品时,管道压降H随流量Q变化的关系.4. 水力坡降:管道的水力坡降就是单位长度管道的摩阻损失.与管道的长度无关,只随流量、粘度、管径和流态的不同而不同.5. 泵站-管道系统的工作点:是指在压力供需平衡条件下,管道流量与泵站进出站压力等参数之间的关系.6. 管道纵断面图：在直角坐标系上表示管道长度与沿线高程变化的图形称为管道纵截面图.7. 静水压力:指油流停止流动后,由于地形高差产生的静液柱压力;或者指管线停输后,管内液体形成的静液柱压强.8. 动水压力:油流沿管道流动过程中各点的剩余压力,在纵断面图上,是管道纵断面线与水力坡降线之间的垂直高度.9. 计算长度:对于等温输油管道,无翻越点时,指首站到终点之间的距离.有翻越点时,指首站到翻越点之间的距离.10. 总传热系数k:指油流与周围介质温差为1℃时,单位时间内通过管道单位传热表面所传递的热量.11. 输油站的工作流程:是指油品在站内的流动过程,是由站内管道,管件,阀门所组成的,并与其他输油设备,包括泵机组,加热炉和油罐相连接的输油管道系统.12. 顺序输送:在一条管道内,按照一定顺序,连续地输送不同种类油品的输送方式.13. 起始接触面的定义及意义:在油管内两种油品刚接触的界面,垂直于管轴以平均流速流动,其意义是在起始接触面处两油品的浓度相同,即KA=KB=0.514. 混油段:是指既含有A油又含有B油的段落,即在混油段内A种油品的浓度由1变化为0,B种油品的浓度由0变化为1.15. 混油量:混油段内含有的油品的容积称为混油量.16. 混油长度:混油段所占的管段长度称为混油长度.17. 混油段两段切割:将混油段切割成两部分,收入两种纯净油品的罐内.18. 混油段三段切割:将能够掺入前两种纯净油品罐内的混油切入两种纯净油品的罐内,其余混油进入混油罐.19. 扩散速度:单位时间内,某一种油品经单位截面积扩散至另一种油品种的数量W=G/Fdt20. 结蜡:实际上是指管路内壁上沉积了某一层某一厚度的石蜡、胶质、凝油、砂和其它机械杂质的混合物.21. 翻越点:定义一:如果一定输量的液体通过线路上的某高点所需的压头大于将液体输送到终点所需的压头,且在所有高点中,该点所需压头最大,则称该交点为翻越点.定义二:如果一定输量的液体从某高点自流到终点还有能量富裕,且在所有高点中,该高点的富裕能量最大,则称该交点为翻越点.22. 结蜡:是指在管道内壁逐渐沉积了某一厚度的石蜡,胶质,凝油,砂和其他机械杂质的混合物.23. 冷油头:将热油输入冷管时,最先进入管道的油流在输送过程中一直和冷管壁接触,散热量大,当管道较长时,油温很快将至接近自然地温,远低于凝固点.通常把这一段称为冷油头.冷油头散失的热量主要用于加热钢管及部分沥青层.冷油头中,有相当长的一段油流温度接近或低于凝固点.油头在管内凝结,使输送时的摩阻急剧升高,以至于会超出泵和管道强度的允许范围.因此只有当管道距离短,投油时地温高,并能保证大排量输送情况下,才能采用冷管直接启动.对于长输管道,当地温接近凝固点时,也可采用冷管直接启动。
中国石油大学(华东)智慧树知到“油气储运工程”《输油管道设计与管理》网课测试题答案卷3
中国石油大学（华东）智慧树知到“油气储运工程”《输油管道设计与管理》网课测试题答案（图片大小可自由调整）第1卷一.综合考核(共10题)1.维持出站油温不变运行的热油管道当满足一定条件时会进入不稳定区。
()A、错误B、正确2.对于以“从泵到泵”方式工作的输油系统来说，翻越点只可能有一个，且一定是管线上的最高点。
()A、错误B、正确3.管路特性曲线是管路压降随流量变化的关系曲线。
()A、错误B、正确4.热油管道内壁结蜡在任何条件下对运行都是有利的。
()A、错误B、正确5.当管道某处发生堵塞时，全线输量减小，堵塞点前各站的进、出站压力均升高，堵塞点后各站的进、出站压力均下降。
()A、错误B、正确6.影响热油管道水力坡降的主要因素有管道内径、油品粘温关系、输量和运行温度。
()A、错误B、正确7.平均温度摩阻计算法适用于()。
A、任何热油管道B、高粘原油管道C、以层流流态运行的热油管道D、以紊流流态运行且进出站温度下的油品粘度相差不超过1倍的热油管道8.管道终点储存A油的油罐内允许混入多少B油量，仅仅取决于两种油品的性质，而与其他因素无关。
()A、错误B、正确9.顺序输送中的起始接触面是两种油品刚接触时的平面，它以()向前移动。
A、平均流速B、管中心流速C、最小流速10.先炉后泵流程的优点是()。
A、泵效高、加热炉运行安全、站内管道结蜡轻B、首站不需要给油泵C、中间站不需要设旁接油罐D、流程简单第1卷参考答案一.综合考核1.参考答案：B2.参考答案：A3.参考答案：B4.参考答案：A5.参考答案：B6.参考答案：B7.参考答案：D8.参考答案：A9.参考答案：A10.参考答案：A。
输油管道设计与管理22
水力光滑区: 混合摩擦区: 粗糙区:
e / e 3
0.157 e / e 3
e / e 0.157
输油管道的压能损失
取
e
30D 3 e Re1 e
0.25
λ按紊流光滑区的Blasius公式计算：
0.3164/ Re1
令
0.25 30 D / e 代入边界层厚度计算公式，得 3 Re 1 0.3164 Re 1
其中：
Re1 59.7
8
7
Re2 665 765lg 2e D
输油管道中所遇到的流态一般为： 热含蜡原油管道、大直径轻质成品油管道：水力光滑区 小直径轻质成品油管道：混合摩擦区
高粘原油和燃料油管道：层流区
长输管道一般很少工作在粗糙区。
2、管壁粗糙度的确定 管壁粗糙度 ： 相对粗糙度：绝对粗糙度与管内径的比值(e/D或2e/D)。 绝对粗糙度：管内壁面突起高度的统计平均值。 紊流各区分界雷诺数 Re1、Re2及水力摩阻系数都与管壁粗糙 度有关。我国《输油管道工程设计规范》中规定的各种管子 的绝对粗糙度如下： 无缝钢管：0.06mm 直缝钢管：0.054mm
2e / D
则
Re1 59.22 /
8 7
输油管道的压能损失
规范上取 Re1 59.7 / ，这就是Re1的来历。
8 7
取
e / e 0.157
(1.74 2 lg )2
(混摩区与粗糙区的分界相对粗糙度) (粗糙区摩阻系数计算公式)
代入边界层厚度计算公式，得
如某条管道Re=5×105，若取e=0.1mm，则Re1=6.7×105， Re<Re1，为水力光滑区；若取e=0.15mm，则 Re1=4.2×105，Re>Re1，为混合摩擦区。
输油管道设计与管理期末复习题含答案
《输油管道设计与管理》综合复习资料一、填空题1、五大运输方式是指铁路、水路、航空、__公路_和__管道_运输。
2、翻越点可采用_图解法__和__解析法__两种方法判别。
3、串联泵的优点是__不存在超载问题_、__调节方便__、__流程简单_、_调节方案多、有利于管道的优化运行__。
4、当长输管道某中间站突然停运时，全线输量_减小_，停运站前各站的进、出站压力均_升高_，停运站后各站的进、出站压力均__下降__。
5、长输管道输量调节的方法主要有_改变运行的泵站数_、_改变运行的泵机组数_、改变泵机组的转数__。
6、影响等温输油管道水力坡降的主要因素是_输量_、_地温_、_管道直径_和_油品粘温特性_。
7、热泵站上，根据输油泵与加热炉的相对位置可分为__先炉后泵_流程和_先泵后炉_流程。
8、影响热油管道水力坡降的主要因素是_输量_、_进出站油温、_管道直径_和_油品粘度。
9、减少管内壁结蜡的主要措施有_提高油温_、_缩小油壁温差_、化学防蜡_、定期清蜡__。
10、为确保热油管道的运行安全，应严格控制其输量大于_管道允许最小输量_。
11、影响热含蜡原油管线再启动压力的因素有_停输终了管内温度分布_、_原油流变特性_和_原油的屈服裂解特性_。
12、沿程混油的机理是_流速分布不均引起的几何混油_、紊流扩散混油_、_密度差引起的混油。
13、混油段实现两段切割的充要条件是__K At3＞K At2____。
14、降低顺序输送管线沿程混油的措施主要有_设计时使管线工作在紊流区，不用副管，采用简单流程及先进的检测仪表、阀门等_、_运行中避免不满流，采用合理的输送顺序，终点及时切换，油品交替时避免停输等_、_采取隔离措施；采用“从泵到泵”的输送工艺；确定合理的油品循环周期_。
15、管道的运输特点：_运量大，固定资产投资低_、_受外界限制少，可长期稳定连续运行，对环境的污染小、——便于管理，易于实现集中控制，劳动生产率高_、_运价低，耗能少；占地少，受地形限制少；灌输适于大量、单向、定点的运输，不如铁路、公路运输灵活_。
油气管道设计与运营管理考核试卷
8.输送介质、环境条件
9.应力状态
10.摩擦损失
四、判断题
1. ×
2. ×
3. √
4. ×
5. ×
6. ×
7. √
8. ×
9. ×
10. ×
五、主观题（参考）
1.主要因素包括设计压力、管道材质、输送介质、环境条件等。这些因素影响管道的壁厚、材料选择、防腐措施等，直接关系到管道的安全性和经济性。
（）
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.油气管道的设计只需考虑管道的材料和直径。（）
2.管道输送压力越高，输送效率就越高。（）
3.阴极保护是一种有效的管道防腐措施。（）
4.油气管道的埋深设计只与土壤条件有关。（）
5.油气管道的泄漏检测可以完全依靠人工巡检完成。（）
17.下列哪种措施不能提高油气管道的抗地震能力？（）
A.增加管道壁厚
B.采用柔性管道
C.设置防震支架
D.减小管道直径
18.在油气管道的设计过程中，下列哪个参数不是确定管道热补偿的主要依据？（）
A.管道直径
B.管道材料
C.管道输送压力
D.管道沿线气温变化
19.下列哪种方法不适用于油气管道的清管作业？（）
A.安全生产部门
B.维护保养部门
C.质量检验部门
D.输送调度部门
10.下列哪种情况会导致油气管道内压力降低？（）
A.管道直径减小
B.流体粘度增大
C.管道输送距离增加
D.管道输送流量增加
11.在油气管道的设计过程中，下列哪个参数不是确定管道埋深的主要依据？（）
A.管道直径
B.管道材质
输油管道设计与管理习题
1 求解泵站---管道的工作点
1. 有一条两个泵站的密闭输油管道，在第 二泵站后有一分油点，问如何求全线输量 和两条支线的输量？首站进站压头HS1，两 个泵站内的站内摩阻损失均为hm。
求解思路
确定已知量和未知量 已知： HS1、 Hc1 = Hc2=Hc、Hm、Z1、Z2、 L1、 L2、L3、L4、 Z1、Z2 未知：Q、Q1、Q2 列出站间能量方程 确定特殊节点间的能量关系 确定特殊节点间的流量关系 联立各方程进行求解
求全线的总压降（不考虑局部摩阻损失）
求解思路
摩阻计算公式
Q 2m m hR lR 5 m d
确定公式中各个量的取值 流量（时间 密度）运动粘度 管径 管线长度 β m
：
3 回归离心泵的特性方程
65y-50×12型离心泵输水时参数如下：
Q(m3/h) 15 25 30 H(m) 672 600 552 η (%) 43 52 53 N(kw) 63.8 78.5 85.5
站1至站2列能量方程：
H s1 Hc hm H s 2 fL1Q
2m
Z2 Z1
① 站2至点A列能量方程： H s 2 Hc hm H A fL2Q2m Z A Z2
②
点A至点B列能量方程：
H A fL3Q
2 m 1
Z3 Z A
2200t/h，起点温度42℃，终点温度35℃。现将终点油温降至
32℃，若流量不变，且管道终点压力保持0.2MPa。（假设管 段终点温度变化后，平均总传热系数不变，管内流态均为水力
2011版输油管道设计与管理习题
《输油管道设计与管理》习题一、等温输油管道工艺计算习题1、某φ355.6×6的长输管道按“密闭输油”方式输送汽油，输量为310万吨/年，年工作日按350天计算。
管壁粗糙度e ＝0.1mm ，计算温度为15℃。
油品的物性参数：υ15＝0.82×10-6 m 2/s ，ρ20＝746.2 kg/m 3。
密度按以下公式换算：ρt ＝ρ20-ξ(t -20) kg/m 3 ξ＝1.825-0.00l315ρ20 kg/m 3℃ 试做：(1)判断管内流态.(2)选择《输油管道工程设计规范》中相应的公式计算水力摩阻系数，如果有一个以上的计算公式，需比较计算结果的相对差值。
2、某φ323.9×6的等温输油管道，全线设有两座泵站，管道全长150km ，管线纵断面数据见下表，计算该管道输量可达多少?己知：全线为水力光滑区，站内阻力忽略不计，翻越点或终点的动水压力按20m 油柱计算。
油品计算粘度66.410ν-=⨯m 2/s 首站进站压力201=S H 米油柱首站和中间站两台同型号的离心泵并联工作，每台泵的特性方程为：1.755902165H Q =- 米 （Q ：m 3/s ，H ：m ）二、加热输送管道工艺计算习题某长距离输油管道长280km ，采用φ273.1×6钢管，管道中心埋深1.4m ，沿线全年最低月平均地温2℃，最低月平均气温-10℃。
管壁粗糙度e ＝0.1mm 。
土壤导热系数0.96W/m ℃，防腐层导热系数0.15 W/m ℃，聚氨脂泡沫导热系数0.05 W/m ℃，防水层导热系数0.17 W/m ℃。
1、计算管道埋地保温与不保温时的总传热系数【埋地不保温管道防腐绝缘层厚度3mm ，保温管道的结构：钢管外为环氧粉末防腐层（由于厚度很小，热阻可忽略不计），防腐层外是聚氨酯泡沫塑料保温层，保温层外是防水层。
40mm 厚的保温层，3mm 厚的防水层，忽略管内壁对流换热热阻及钢管热阻】。
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《输油管道设计与管理》习题
一、等温输油管道工艺计算习题
1、某φ355.6×6的长输管道按“密闭输油”方式输送汽油，输量为310万吨/年，年工作日按350天计算。
管壁粗糙度e ＝0.1mm ，计算温度为15℃。
油品的物性参数：υ15＝0.82×10-6 m 2/s ，ρ20＝746.2 kg/m 3。
密度按以下公式换算：
ρt ＝ρ20-ξ(t -20) kg/m 3 ξ＝1.825-0.00l315ρ20 kg/m 3℃ 试做：
(1)判断管内流态.
(2)选择《输油管道工程设计规范》中相应的公式计算水力摩阻系数，如果有一个以上的计算公式，需比较计算结果的相对差值。
2、某φ323.9×6的等温输油管道，全线设有两座泵站，管道全长150km ，管线纵断面数据见下表，计算该管道输量可达多少?
己知：全线为水力光滑区，站内阻力忽略不计，翻越点或终点的动水压力按20m 油柱计算。
油品计算粘度6
6.410ν-=⨯m 2/s 首站进站压力201=S H 米油柱
首站和中间站两台同型号的离心泵并联工作，每台泵的特性方程为：
1.755902165H Q =- 米 （Q ：m 3/s ，H ：m ）
二、加热输送管道工艺计算习题
某长距离输油管道长280km ，采用φ273.1×6钢管，管道中心埋深1.4m ，沿线全年最低月平均
地温2℃，最低月平均气温-10℃。
管壁粗糙度e ＝0.1mm 。
土壤导热系数0.96W/m ℃，防腐层导热系数0.15 W/m ℃，聚氨脂泡沫导热系数0.05 W/m ℃，防水层导热系数0.17 W/m ℃。
1、计算管道埋地保温与不保温时的总传热系数【埋地不保温管道防腐绝缘层厚度3mm ，保温管道的结构：钢管外为环氧粉末防腐层（由于厚度很小，热阻可忽略不计），防腐层外是聚氨酯泡沫塑料保温层，保温层外是防水层。
40mm 厚的保温层，3mm 厚的防水层，忽略管内壁对流换热热阻及钢管热阻】。
2、计算架空保温管道的总传热系数（冬季计算风速5m/s ，管外壁至大气的幅射放热系数可取为αar ＝3.5W/m 2℃）。
3、若输量为200万吨/年，输送ρ20为870kg/m 3的原油，设计出站油温60℃、进站温油35℃，原油品比热2.1kJ/kg ℃，粘温方程 υ＝37.338×10
-6e
-0.041t
m 2/s ，计算上述管道埋地保温时所需的
加热站数和热站间距，并计算加热站数化整后的热站间摩阻（管道按维持进站油温35℃不变运行）。
4、管道埋地保温铺设，计算冬季条件下，站间允许的最小输量（允许最高、最低输油温度分别为65℃和35℃）。
三、热油管道允许停输时间计算习题
某φ323.9×6的架空保温管道，保温材料为聚氨酯泡沫塑料，厚40mm，还有3mm厚的保护层。
气温-10℃，风速5m/s，各层的物性参数见下表：
原油物性参数：
导热系数λ＝0.17W/m℃
体积膨胀系数β＝6.4×10-41/℃
24℃原油表观粘度υ＝l17×10-6m2/s
1、计算无结蜡层时原油从25℃冷却至20℃的停输时间。
2、若管内壁平均结蜡厚度为20mm，计算同上温降温度范围的停输时间(计算中将油与管内壁、油与结蜡层内壁温差取为2℃)。
四、顺序输送习题
某成品油管道顺序输送汽油和柴油，已知：管材φ152.4×6，管道长720km，沿线年平均地温12℃，此温度下汽油、柴油的粘度υ汽＝0.82lcs，υ柴＝3.34cs，管道输量为0.02lm3/s。
1、试用不同的混油段公式计算浓度范围99％至1％的混油段长度，比较计算结果。
2、若汽油中允许混入的柴油浓度和柴油中允许的汽油浓度均为0.5％，取管道终点汽油罐与柴油罐容积相同，可选用的油罐规格为200m3与500m3两种，油罐利用系数0.95，终点不设专门的混油罐，计算为了掺和混油应选用的油罐规格。
3、设上述管道终点切换油罐的操作时间需60秒，为保证油品质量，切换作业完成时管道终点混油浓度为K At2，求切换开始时管道终点的混油浓度K At1。
注：扩散系数D T按亚勃隆斯基公式计算。