發(fā)布時(shí)間：2018-07-05 05:44

  本文選題：油品減阻劑 + 減阻機(jī)理　； 參考：《西安石油大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著輸油管網(wǎng)規(guī)模的增大和油品需求量的不斷增加,管道輸送在集輸系統(tǒng)中所占的比重日益增大,如何實(shí)現(xiàn)輸油管道減阻增輸,在實(shí)現(xiàn)提高經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)有效控制管道輸送彈性顯得尤為重要。近年來(lái)減阻劑已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用,但這種具有減阻增輸、調(diào)節(jié)管道輸送彈性的新型聚合物,其使用規(guī)范及效果預(yù)測(cè)體系嚴(yán)重缺失,使得所有管輸公司只能通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)“試”驗(yàn)的方法,進(jìn)行減阻劑的優(yōu)選及加劑濃度的確定。給減阻劑在設(shè)計(jì)階段的工藝優(yōu)化、運(yùn)行階段的推廣應(yīng)用、輸油事業(yè)的節(jié)能降耗帶來(lái)了極大的限制。針對(duì)減阻劑應(yīng)用、效果預(yù)測(cè)方面存在的不足和問(wèn)題,本文主要進(jìn)行減阻劑減阻效果評(píng)價(jià)模型的建立與優(yōu)化、減阻劑性能評(píng)價(jià)指標(biāo)的提出及減阻效果在線評(píng)價(jià)軟件的開(kāi)發(fā)。以實(shí)現(xiàn)輸油管道從設(shè)計(jì)階段的優(yōu)化,運(yùn)行階段的減阻增輸,整個(gè)運(yùn)行管理更合理、經(jīng)濟(jì)。首先,由于目前減阻機(jī)理尚不十分明確,本文通過(guò)對(duì)各種減阻機(jī)理假說(shuō)進(jìn)行分析研究,綜合從減阻劑對(duì)流體湍流結(jié)構(gòu)、減阻劑聚合物分子本身性質(zhì)與聚合物分子在湍流中的運(yùn)動(dòng)特征等方向入手,對(duì)減阻機(jī)理及減阻劑作用過(guò)程、作用原理進(jìn)行分析,加以室內(nèi)環(huán)道試驗(yàn)及前人微觀研究結(jié)果佐證,提出“過(guò)渡層湍流附加應(yīng)力抑制說(shuō)”,此機(jī)理彌補(bǔ)了前期幾種假說(shuō)的不足,可以合理解釋減阻劑作用過(guò)程出現(xiàn)的各種現(xiàn)象。其次,針對(duì)目前減阻效果預(yù)測(cè)公式缺失現(xiàn)狀,本課題根據(jù)前期減阻機(jī)理研究和影響因素分析,從加劑前后增輸率、摩阻系數(shù)變化情況和數(shù)據(jù)擬合三個(gè)方向出發(fā),建立三個(gè)減阻效果評(píng)價(jià)模型,給出模型求解方法。應(yīng)用西部管道公司所轄管線減阻劑試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型驗(yàn)證,從而證明該預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。最后,針對(duì)前期研究成果及廠家提供的減阻劑說(shuō)明中的不足,提出減阻劑性能評(píng)價(jià)指標(biāo),指導(dǎo)減阻劑廠家處理出廠前的試驗(yàn)數(shù)據(jù),并計(jì)算對(duì)應(yīng)減阻劑性能評(píng)價(jià)指標(biāo),以實(shí)現(xiàn)用戶的有據(jù)參考,避免盲目試驗(yàn)。同時(shí)開(kāi)發(fā)減阻效果在線評(píng)價(jià)軟件,實(shí)時(shí)讀取加減阻劑后管線減阻率、增輸率。
[Abstract]:With the increase of the scale of the pipeline network and the increasing demand for oil products, the proportion of pipeline transportation in the gathering and transportation system is increasing day by day. It is very important to control the elasticity of pipeline transportation effectively while improving economic benefit. In recent years, the drag-reducing agent has been applied on a large scale, but the new polymer, which has the characteristics of reducing drag and increasing transportation and regulating the elasticity of pipeline transportation, has a serious lack of its usage specification and effect prediction system. So that all pipeline companies can only select the drag reducing agent and determine the concentration of the additive by the method of field test. The optimization of drag-reducing agent in the design stage, the popularization and application of the operation stage, and the energy saving and consumption reduction of oil transportation cause have brought great limitations. In view of the shortcomings and problems in the application and effect prediction of drag reducing agent, this paper mainly discusses the establishment and optimization of the evaluation model of drag reduction effect of drag reducing agent, the performance evaluation index of drag reducing agent and the development of online evaluation software for drag reduction effect. In order to optimize the pipeline from the design stage and reduce the drag and increase the transportation in the operation stage, the whole operation management is more reasonable and economical. First of all, because the mechanism of drag reduction is not very clear at present, through the analysis and research of various kinds of drag reduction mechanism hypothesis, this paper synthetically analyzes the turbulent structure of fluid by drag reducing agent. The properties of drag reducer polymer molecules and the movement characteristics of polymer molecules in turbulent flow are analyzed. The mechanism of drag reduction, the process of drag reducing agents and the action principle are analyzed. The theory of additional stress suppression in transition layer turbulence is put forward. This mechanism makes up for the deficiency of several previous hypotheses and can reasonably explain various phenomena in the process of drag reducer action. Secondly, in view of the present situation of the absence of the prediction formula for drag reduction effect, according to the previous study of drag reduction mechanism and the analysis of the influencing factors, this paper starts from three directions: the increasing transportation rate before and after adding agent, the change of friction coefficient and the data fitting. Three evaluation models of drag reduction effect are established, and the method of solving the model is given. The model is verified by using the test data of drag reducing agent for pipeline under the jurisdiction of Western Pipeline Company, and the accuracy of the prediction and evaluation system is proved. Finally, in view of the deficiencies in the previous research results and the description of drag reducing agents provided by manufacturers, the performance evaluation indexes of drag reducers are put forward to guide the manufacturers to deal with the test data before they leave the factory, and to calculate the performance evaluation indexes of the corresponding drag-reducing agents. In order to achieve user reference, avoid blind test. At the same time, the online evaluation software of drag reduction effect is developed to read the drag reduction rate and increase transmission rate of pipeline after adding drag reducing agent in real time.
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TE869

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本文編號(hào)：2099163