中国石油大学华东2007年研究生入学考试复试考题_油气储运专业综合考试

中国石油大学（华东）
二○○七年硕士研究生入学考试试题
考试科目：油气储运专业综合考试适用专业：油气储运工程说明：所有答案均写在答题纸上，写在试题纸上不得分。

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一、油库设计与管理部分
1、判断对错及选择填空 （共16分）
(1) ○ (2) ○ (3) × (4) × (5) ○ (6) ○
(7) PC16型泡沫产生器 4 , PH32型泡沫比例混合器 2 ; 泡沫液耗量为 9.2 m 3。

(8) A
(9) A
2、综合题（ 17分）
(1) 设：
状态1：吸气过程刚刚结束，罐内空气质量M k1，状态参数 p k1、V 1、T 1 ，油蒸气浓度c y1；
状态2：呼气过程刚刚结束，罐内空气质量M k2，状态参数p k2、 V 2、T 2 ，油蒸气浓度c y2；
由状态方程可得：
11
11RT M V p k k k μ= （ 1分）
按照道尔顿分压定律，空气的分压p k1与混合气体的总压p 1、油蒸气的分压p y1有如下关系：
)1(11
11p p p p y k -=
)1(111y k c p p -=
11
111)1(RT M V c p k k y μ=-
11111)1(RT V c p M k
y k μ-=（ 1分）
同理可得： 22222)1(RT V c p M k
y k μ-= （ 1分）
状态1到状态2，排出罐外的空气质量为：
21k k k M M M -=∆
R T p c V T p c V M k
y y k μ⋅---=∆])1()1([22221111 （ 2分）
在整个呼气的过程中，油蒸气和空气必然成比例呼出。

现在假设k V ∆、y V ∆分别表示状态1到状态2油罐呼出的空气和油蒸气的体积，以k ρ、y ρ分别表示空气和油蒸气的密度，则有：
k y k y k y V V M M ρρ⋅∆∆=∆∆k y k y c c ρρ=k y y y c c ρρ-=1k y y y c c μμ-=1 （ 2分）
可得，状态1到状态2呼出罐外的油蒸气质量为：
k y y y k y c c M M μμ-∆=∆1
即，储油罐发生一次小呼吸的油品蒸发损耗量可用下式计算：
R c c T p c V T p c V M y y y y y y μ-⋅---=∆1])1()1([22221111 （ 1分）
（2）
影响蒸发损耗的主要因素包括：
（1） 昼夜温差 （1分）
（2） 呼吸阀控制压力范围 （1分）
（3） 气体空间体积 （1分）
（4） 油蒸气浓度 （1分）
（5） 蒸气压的变化范围（或油蒸气浓度增量） （1分）
降低储油罐油品蒸发损耗的措施主要包括：
降低油罐内温差； （0.5分）
提高油罐的承压能力 ； （0.5分）
消除油面上的气体空间 ； （0.5分）
使用具有可变气体空间的油罐 ； （0.5分）
安装呼吸阀挡板 ； （0.5分）
储罐温升阶段发油、温降阶段收油； （0.5分）
（注：答出其他合理措施均可得分）
二、输油管道设计与管理部分
1、选择填空题（每空1分，共10分）
(1) A (2) B (3) A (4) A (5) B (6) B (7) D (8) A (9) A (10) B
2、简答题（5分）
①积累运行资料,为以后设计新管线提供选择K 值的依据；
②通过K 值的变化,了解沿线散热及结蜡情况,帮助指导生产。

若K ↓，如果此时Q ↓，H ↑，则说明管壁结蜡可能较严重，应采取清蜡措施。

若K ↑，则可能是地下水位上升，或管道覆土被破坏、保温层进水等。

3、分析题（10分
解：设输量为5400m 3/h 和360m 3/h 时全线摩阻损失分别为h 1和h 2，流态为水力光滑区，故m=0.25，根据列宾宗公式有
49.0540360)3600/540()3600/360(75.175
.425.075.175.425
.075.112=⎪⎭⎫ ⎝⎛==L d L d h h νβνβ 5分 沿线地形平坦，泵站所提供的能量主要用于克服摩阻，而全线摩阻损失不到原来的二分之一，故可停开2座泵站，由于输量减少了三分之一，故运行的站可停开一台泵。

2分
所以最佳的调节方案是：2、4站停运，1、3站各停运一台泵。

3分
4、计算题（10分）
解：
1、 62.2973600243501010120034=⨯⨯⨯⨯=G kg/s 3401.0875
62.297===ρG Q (m 3/s) 2分
610441.52200
62.29763.08.1-⨯=⨯⨯⨯==ππGC D K a (1/m) 88.38)730(7)(6000010
441.5006=-+=-+=⨯⨯--e e T T T T aL R Z ℃ 3分
2、 89.32303
288.38313231=⨯+⨯=+=Z R Pj T T T ℃ 1分 661013.65)]6589.32(036.0exp[105.20--⨯=-⨯-⨯=Pj ν(m 2/s) 1分 因为流态为水力光滑区，所以
()6.20360000614.01013.6534.00246.00246.075
.425.06
75.175.425.075.1=⨯⨯⨯==-L d Q h R νm 3分
三、油气集输部分
1、选择题（每题1分，共5分）
(1)C (2)D (3)D (4)D (5)C
2、简述题（每题10分，共20分）
(1) 这是由多相流的特性所决定的。

如图所示气液两相管路，管路起伏状态下，沿程能量损失除摩擦阻力损失外，还存在因管路起伏产生的附加能量损失。

附加能量损失估算如下：
上坡：[]
gz l g ρϕϕρ)1(-+
下坡：[]gz l g ρϕρϕ)1('-+'' 由于重力作用，下坡液相流速大于上坡液相流速，导致下坡侧的持液率小于上坡侧的，而含气率则相反。

又因为，液相密度远大于气相密度，所以，管路沿线地形起伏时，管路的压降除克服沿程摩阻外，还包括上坡段举升流体所消耗的，而在下坡不能完全回收的静压损失。

即地形起伏对两相管路的影响非常大。

Hl 0
(2)能。

这是由多元体系的相特性决定的，多元体系的饱和蒸汽压不再是温度的单值函数，临界温度和临界压力不再是气液两相能够共存的最高压力和最高温度。

多元体系内温度高于轻组分临界温度时，能够使轻组分部分或全部液化，这就解释了甲烷在油藏中能够液化的道理。

3、推导说明题（7分） 1111L L L g g g g Q A w g L Q Q Q β=
==+++ ()111111111111L g g
A g A L L g L L L g g L g g A w A w A A s A w s A w w A w βϕ=====++⎛⎫+-+⋅++-⋅ ⎪ ⎪⎝⎭ l g
w w s =
βϕ><<,1,s w w l g ； βϕ===,1,s w w l g ； βϕ<>>,1,s w w l g ；。