油气管道知识.docx
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油气管道知识
1.按蜡含量的原油分类：
蜡质量分数
2蜡质量分数＜2%低蜡原油
2昔质量分数2.5%〜10.0%含蜡原油
2蜡质量分数〉10.0%的原油高蜡原油大多数储运专业文献中，含蜡原油和高蜡原油统称含蜡原油。
（1）按照C5界定法，天然气可以分为：
C
A.贫气和富气B.酸气和洁气C干气和湿气D.气田气和伴生气
B
1、北美、西欧有关的管道标准已规定，20英寸以上的气管应加内涂层，长距离输气管内壁一般涂敷有机树脂涂层的主要优点有：
减小内腐蚀、粗糙度下降。
2、泵站总的特性曲线都是站内各泵的特性曲线叠加起来的，方法是：
并联时，把相同扬程下的流量相加；串联时，把相同流量下的扬程相加。
3、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。
4、泵机组工作特性改变或调节方式有：
1、换用和切割叶轮；
2、变速调节。
1）泵站工作特性――反映泵站扬程与排量的相互关系.即泵站的能量供应特性。
泵站排量=输油管流量。
（“
2）泵站出站压头（不考虑站内摩阻）=泵站扬程+进站压头，（“
3）泵站出站压头是油品在管内流动过程中克服摩阻损失和位差所消耗能量的来源。
（“4）泵的扬程和泵的排出压力均等于泵的出口压力。
（为
C
1、采用顺序输送时，在层流流态下，管道截面上流速分布的不均匀时造成混油的主要原因。
2、长距离输油管由输油站和管道线路两部分组成，输油站有首站、中间站、末站三类。
3、长距离输油管设计过程一般为：
线路踏勘、可行性研究（方案设计）、初步设计、施工图设计。
4、从管道输送角度，按流动特性分类，原油大致可分为轻质低凝低粘原油、易凝原油及高粘重质原油。
1）长距离输油管的离心泵站大都采用从泵到泵”方式。
（“
2触变性原因：
一定剪切作用对蜡晶结构的破坏有一定限度，在结构破坏同时，蜡晶颗粒及由其组成的絮凝结构间存在一定的重新连结过程（即结构恢复），故经过一定时间的剪切后，表观粘度趋于一个平衡值。
（“
3）储气方法有：
ABCD
A.地下储气B.液化储存C储气罐D.末段储气
D
1、单位体积干天然气中所含水蒸汽的质量称含水量，它与天然气的压力、温度有关。
当天然气被水饱和时，其温度也称为露点。
2、多压气站长距离输气管道中途泄漏气体时，漏点前的输量＞正常输量，
进出站压力均＜正常进出站压力；漏点后的输量＜正常输量，进出站压力均＜正常进出站压力；离漏点越近，压力变化值越大。
3、对DN300〜700毫米的原油管道，设计时原油一般经济流速为1.5〜2.0
米／秒；成品油
2.0米／秒左右。
1）对同一结构的泵，所输液体的蒸气压愈高，泵所要求的允许汽蚀余量愈低。
（“2）对含蜡量很少稠油，其胶凝为温度较低时原油粘度极高，而导致其整体失去流动性。
称粘温胶凝”（V）
3）对山区高差比较大的管道，采用并联泵比串联泵更为适宜。
（V）
4）对于大直径的热含蜡油管道，加热站间常见流态变化顺序为：
从加热站出口处的牛顿紊流-牛顿层流-非牛顿紊流-非牛顿层流。
（为
5）对应状态是指不同物质具有相同的对比温度和对比压力的状态。
（V）
6）地下储气或液化储气适用于调节季节用气的不均衡，而用储气罐储气则适用于调节昼夜或几天内的用气不平衡问题。
（V）
F
1、非牛顿流体的流变性有多样性，有不同的非牛顿流体分类方法。
2按表观粘度随剪切率的变化，可分为假塑性流体与胀流性流体；
2按在恒定剪切作用下，表观粘度是否随时间变化及如何变化，
2可分为无依时性流体（与时间无关的流体）和依时性流体（与时间有关的流体），
2依时性流体又可分为触变性流体、反触变性流体等；
2按流体是否具有明显的弹性，又可分为纯粘性流体与粘弹性流体。
（1）防止水合物的方法有：
ABCD
A.脱水B.加热C降压D.添加防冻剂
G
1、管输天然气最主要的质量指标为：
热值、CO
2、H2S和含水量。
2、工程上用压缩因子来表示真实气体与理想气体PVT特性之间的差别，该值偏离1愈远，表明气体的PVT性质偏离理想气体性质愈远。
3、管路特性曲线反映了当管长L,管内径D和粘度□一定，Q与hf的关系。
4、管内壁结蜡xx：
温度。
温度有两方面作用：
温差作用、浓差作用（分子扩散）。
1）国外离心油泵趋势：
高速、高效、大功率方向发展。
（“
H
1）含蜡原油呈现触变性机理：
即较低温度下原油中蜡结晶析出，并形成絮凝结构甚至整体网络结构。
在
剪切作用下，蜡晶结构受到破坏，表观粘度下降。
（W
2）管道某点堵塞后由于流量减小，因此堵点前后的压力均下降。
（为
3）固体干燥剂吸附脱水常用的吸附剂有：
硅胶、活性氧化铝、铝矶土、分子筛等。
（W4）根据输气管道设计规范中规定水平管是指沿线最高与最低点高程差小于200米的输气管道。
（v）
5管路部分堵塞，堵塞点之前的各进、出站压力均下降，堵塞点之后的各进、出站压力均上升，越靠近堵塞点，进出站压力的变化幅度越大。
（为
6）含蜡原油管道中的蜡沉积机理主要包括：
（BCD
A蜡晶吸附，B分子扩散，C布朗运动，D剪切弥散。
7）改变泵特性的方法主要有：
（ABC
A切削叶轮，B改变泵的转速，C进口负压调节，D调节泵的出口压力。
J
1、降凝剂能改变蜡晶形态和结构，其机理大致有
（1）、晶核作用（
2、）吸附作用
（3）、共晶作用三种观点
2、加热输送是目前输送含蜡多、粘度大、倾点高（三高原油的普遍方法
1加热输送即将油品加热后输入管路，提高输送温度以降低其粘度、减少摩阻损失；借消耗热能以节约动能。
（v
2）经验表明：
在凝点温度时，原油屈服应力一般在5〜15Pa的范围。
（“
3）剪切作用对含蜡原油流动性的影响取决于原油的组成、剪切的强度与温
度、原油的物理或化学改性状态等。
（“
4）降凝剂作用机理：
降低蜡晶结构形成的温度、削弱已形成蜡晶结构的强度.（“5）经过长时
间静置后测定的屈服应力称静屈服应力（静屈服值），（“
6）进行输气管热力计算的目的是：
ABCD
A.计算管线的储气能力B.热应力和绝缘层选材C求气体的压缩因子D.判断管线内水合物形成区
K
1）可以提高管线输气能力的措施有：
AC
A.铺设副管B.增加站间距C.倍增压气站D.增加管线长度
L
1、雷诺数标志着油流中惯性力与粘滞力之比，雷诺数小时粘滞阻力起主要作用；雷诺数大时，惯性损失起主要作用。
1离心泵所要求的允许汽蚀余量不仅与泵的结构特征有关，还和所输液体
的组成及热力学性质密切相关。
（“
2）蜡结晶析出使降温1C所放出热量=液相部分比热容Cy+所析蜡结晶潜
热。
（“3）流动特性偏离牛顿流体特性的流体称为非牛顿流体。
（“
M
1、目前泵站—管路系统的输油系统输油方式有“旁接油罐”、“泵到泵”两种。
2、埋地热油管启动方式有：
冷管直接启动与热水预热。
3、目前除广泛应用的降凝剂改性处理输送工艺外，工业应用的含蜡原油降凝减阻输送工艺还有热处理改性输送、水悬浮输送、气饱和输送等。
1）摩阻损失随流速及油品的物理性质等因素而变化。
摩阻损失=沿程摩阻+局部摩阻（W2）某站停运，全线流量下降，且停运站距首站越近，对流量的影响越大。
（“3）某站停运，停运站之前的各进、出站压力均上升，停运站之后的各进、出站压力均下降。
N
1、粘度热重油管流态、流型转变过程：
牛顿流紊流―牛顿流层流―非牛顿层流。
O
P
1）铺设副管总有减阻效果，并且随雷诺数的升高，铺副管和变径管的减阻效果增强。
（为2）评价含蜡原油流变特性的主要指标有：
（ABD
A粘度，B凝点，C含蜡量，D静屈服值。
3）铺设副管的目的主要是为了：
（BCD
A增大散热面积，B降低摩阻，C增大泵站布置范围，D增加输量。
1）屈服应力是流体结构强度的度量，是使流体产生流动所需的最小剪应力
（“2）屈服应力是使流体产生流动所需的最小剪应力，对输油管道停输再启动有重要影响。
（坊3）气体调峰的方式有：
ABCD
A.机动气源B•缓冲型用户C.储气设施D.末段储气
R
1、若管路管径D增加，特性曲线变得较为平缓，并且下移；管长、粘度增加，特性曲线变陡，且上升。
2、热油管道中，对温降影响较大的两个参数是总传热系数K和流量G,K值增大，温降将加快，随着流量减小，温降将加快。
3、热油管常见流态、流型转变过程：
大直径热含蜡油管，加热站间较常见变化情况：
牛顿流紊流―非牛顿紊流―非牛顿层流。
4、热含蜡油管道石蜡沉积的危害：
使输送能力降低、摩阻增加，甚至导致管道初凝、停流事故。
5、如管道输送汽、煤、柴三油品时，其输送次序通常按汽-煤-柴-煤-汽来安排。
6、热油管摩阻的影响因素：
流速、粘度
流速：
流速愈大摩阻愈大，在同一流态内二者关系一定。
油粘度：
粘度决定于油温与流变特性，粘度影响因素：
流体温度、流体流变特性（剪切与变形平衡）
1）热油管道中，在m=0.25的紊流情况下，可能出现不稳定区的条件是
卩（TRTO）＞3;在层流情况下，可能出现不稳定区的条件是卩（TRTO）＞20。
（为
2）如果一定输量的液体从某高点自流到终点还有能量富裕，且在所有的高
点中该点的富裕量最大，则该高点就是翻越点。
（“
3）热油管道的运行方式是导致是否出现不稳定工作区的首要条件，当流态
为层流时，维持进站温度TZ—定运行时，易出现不稳定工作区。
（为
4）如果管路中有分气，则分气点之前的流量上升，分气点之后的流量下下
降，越靠近分气点变化幅度越大。
（“
5）如果管路中途集气，则集气点之前的流量上升，集气点之后的流量下
降。
（为6）热油管道的运行启动方法有：
（ABCD
A冷管直接启动，B预热启动，C加稀释剂启动，D加降凝剂启动。
S
1、输气管内能否形成水合物主要取决于：
（1）压力和温度;
（2）足够的水分。
密度大的天然气易形成水合物。
2、输气管内产生水合物堵塞事故时，采用降压方法最简便，可迅速使水合物分解，管路畅通。
3、首站入口压力一定的多压气站输气干线，若某站停运，则停运站号愈小，输量下降愈大。
与正常运行相比，停运站上游各站压力均上升，停运站下游各站压力均下降，愈靠近停运站，压力变化幅度大。
4、石油运输包括水运、公路、铁路、管道等几种方式。
输油管道由输油站和线路两部分组成。
5、石油蜡包括液蜡、石油脂、石蜡和微晶蜡。
对原油流变性影响较大的主要是石蜡和微晶蜡。
7、输油管道工程中评价原油流动性能或可泵送性能的指标主要是表观粘度、屈服应力、凝点。
8、顺序输送混油机理：
层流混油：
楔形油头＋浓差分子扩散
紊流混油：
紊流扩散（局部流速不均、紊流脉动及浓差分子扩散）
10、输油站内管道敷设三种形式：
埋地、地上、管沟敷设。
11、输油应用较多泵型有：
往复泵、离心泵、螺杆泵。
1）输油管全线各泵站的能量供应之和=全线管路的能量消耗。
（“
2）输油系统用泵特点：
往复泵只能采用“罐到罐”或“旁接油罐”方式，而以“旁接油罐”方式为优；离心泵机组可采用旁接油罐”或从泵到泵”的输油方式。
（“
3）实际生产中为便于运行管理，常用规定出站油温TR运行方式，当流态
为层流时，以此方式运行热油管道可能出现不稳定工况。
（“
4）顺序输送输油管中，为减少混油损失，总按油品物化性质相接近程度来安排输送次序
5）输油首站、分输站、输入站、末站油罐容量取决于管道输量及所需的储备天数。
（“6）输气管末段比中间站间管段长，可调节供气和利用气量的不平衡，相当于一个储气设备。
7）首站进站压力上升，其它各站进站压力下降，且下降幅度基本相同。
（为
（1）输气系统的特点有：
ABCD
A.从生产到使用各环节紧密相连。
B.上下站输量不等时，压力变化较平缓。
C.输气管中体积流量沿管长而变，起始流量小，终点流量大。
D.可充分利用
地层压力输气。
8）输气管线使用内涂层的好处有：
ABCD
A.提高管线输量B.减少清管次数C.减少内腐蚀D.保持天然气净化
9）输气管计算中，平均压力的应用包括：
ACD
A.用来计算压缩因子的数值B.计算输气管的压降（?
）
C.计算输气管的储气量D.确定输气管线壁厚
10）输气管末段的工作特点包括：
AC
A.末段流量是变化的B.末段流量稳定C.气体在末段管线中属于不稳定流动
D.气体在末段管线中属于稳定流动
11）输油管道的勘察工作是设计工作的基础，勘察一般按以下哪几个阶段进行：
（ACDA踏勘，B选线勘察，C初步设计勘察，D施工图勘察。
T
1、天然气是易燃、易爆物质，在常压下空气中含有5%-15%体积浓度的天然气时，遇明火即可燃烧或爆炸。
2、天然气的相对密度是指同一压力和温度下气体密度与干空气密度之比，无量纲。
3、天然气工业中最常用的脱水方法有三种分别是：
低温分离脱水、固体干燥剂吸附脱水和甘醇脱水。
1）天然气根据来源可以分为气田气、凝析气和油田伴生气三类。
（H
2）天然气在低压、高温下与理想气体的性质差别很大。
（为
3）天然气的绝对湿度是指天然气被水饱和时单位体积湿天然气所含水蒸汽的量。
（为4）天然气的露点是指天然气被水蒸汽饱和，开始产生水滴时的最高温度。
（“5）天然气水合物可以实现天然气的储存和运输。
（必
6天然气脱水的方法有：
ABC
A.低温分离B.固体干燥剂吸附脱水C甘醇脱水D.沉降分离
7）天然气水合物生成的必需条件有：
AB
A.有足够的水分B.高压、低温C.稳定脉动时，易形成水合物D.H2SCO2的含量高易形成水合物。
8）脱酸气的方法有：
ABC
A.化学溶剂法B.物理溶剂法C直接转化法D.浅冷法
W
1、为离心压气机配管时，常有出、入口相连的回流管路，其目的是避免压气机产生喘振
2、为防止未经深度加工天然气输送管道中出现水化物，工业上常用甲醇和乙二醇作为防冻剂。
1）为了保证完成输油任务，输油泵站要求：
泵站排量誓务输量，并在此条件下满足管路能量消耗要求（“
2）紊流扩散：
紊流状态因紊流速度场内局部流速不匀、紊流脉动及浓差推动下沿管长方向分子扩散引起混油的形式。
（“
3）完成一个预定的排列次序称完成一个循环，所需时间称循环周期（“
X
1、线路上有没有翻越点，除了与地形起伏有关，还取决于水力坡降的大小，水力坡降愈小，愈易出现翻越点。
（1）下列属于天然气的组成的有：
ADE
A.CH4B.H2OC.COD.CO2E.H2S
Y
1、沿线地形激烈起伏对输气管输量有影响，当线路纵断面图与通过管路起点水平线所围面积为正时，其输量减小；面积为负时，输量增大。
这是由于气体密度沿管长变化所致。
2、由于在层流状态时，两种油品在管道内交替所形成的混油量比紊流时大得多，因而顺序输送管道运行时，一般应控制在紊流状态下运行。
3、原油管道勘察工作一般按踏堪、初步勘察与详细勘察三个阶段进行。
4、有多个泵站的长输管道，中间站C停运后的工况变化具体情况是：
在C以前各站的进出站压力均上升，在C以后各站的进出站压力均下降，且距C站愈远，变化幅度愈小。
5、用化学、物理方法，从根本上改善原油的流动性称原油改性、若改良了原油的化学结构称改质，是目前重点研究和广泛应用的方法。
6、原动机主要有电动机，其次为柴油机、燃气轮机。
1）原油中蜡晶析出量很少时，还无法形成蜡晶网络结构或絮凝结构，故不呈现触变性。
（“2）由平衡流变曲线外延确定的屈服应力称动屈服应力（“
3）原油凝点即屈服应力刚好超过倾斜试管时位差重力对油样产生的剪应力时的温度。
（W4）一般情况下，紊流时，扩散混油是主要的；层流时，流速分布不均而形成楔形油头造成的混油是主要的。
因此，对于长距离顺序输送管道，一般都在紊流区工作，主要是扩散混油。
5）有一条顺序管道，设计输送n种油品，在一个循环内，形成混油段的数量m为：
m=n-1。
（为
6）压气站进站压力在高压范围内波动时，对输气管输量影响较大，在低压
范围内波动时，对输气管输量影响较小。
（“
7）由于气体的可压缩性，输气管后面的管线压降小于前面同等长度的管线
压降。
（为8）与输油管相比，输气管的温降速度小于输油管的温降。
（为
9）影响管输效率的因素有：
ABD
A.管线变形、结蜡B.天然气凝液、水分积累C管材D.输量不足
10）影响热油管道结蜡量的主要因数有：
（ABCD）
A油温和管壁温差，B油流速度，C原油的组成，D管壁材质。
11）影响热油管道xx的因素包括：
（ABCD）
A土壤温度场，B土壤湿度，C大气温度，D管道运行参数。
12）影响管道特性曲线起点高低的因素是：
（C）
A流量，B管径，C地形高差，D油流粘度。
13）影响管道特性曲线陡缓的因素是：
（ABD）
A流量，B不同管径，C地形高差，D油流粘度。
Z
1、在低压下（小于100atm），气体的粘度随着温度的增大而增大，气体的粘度随着气体分子量的增大而降低。
2、在纵断面图上，其横坐标表示管道的实际长度，纵坐标为线路的海拔高
3、在长输管道中C点漏油后，漏油前的泵站的进出站压力都下降，漏点后面各站的进出站压力也都下降，且距漏点愈近的站，压力下降幅度愈大。
4、在某些加热输送含蜡油管道沿线会发生流态和流型的转变。
即
2油温降至反常点时，牛顿流型—非牛顿流型（流体流变特性：
蜡析出影响）2粘度增大至某值时，虽为牛顿流型，流态从紊流―层流（蜡析出影响粘度增大，流态变化）。
1）正确掌握易凝高粘原油的流动特性，对原油输送管道的科学设计和安
全、经济运行都是必不可少的。
（H
2）直接加热方式不如间接加热安全，对流量变化的灵活性适应差，有炉管过热原油结焦危险。
（W
3）在管道运行中反算总传热系数K时，若发现K减小，如果此时输量Q降
低，摩阻HI增大,则说明管壁结蜡可能较严重，应采取清蜡措施。
（“
4）在进行水平输气管的水力计算时，对于短距离大压降的输气管路可以忽略速度头部分。
5）在进行压气站的布置时需要考虑的问题有：
ABCD
A.为充分利用地层能量可以省去首站B.注意末段储气的要求
C.使运行压力接近管线承压D.对于初期流量较小的管线，应分期建造压气站。
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