本文關鍵詞：超聲波原油管道除垢防垢技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：原油管道輸送是隨著石油工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展起來的。世界各國尤其是盛產含蠟粘性大的原油大國,都使用管道進行石油運輸,隨著輸送管道應用的時間增長,管道結垢問題也日益明顯。本文以原油管道中的污垢為研究對象,建立了原油管道結構形成的力學模型,通過求解模型得到結垢的主要原因,根據結垢原因建立相應的超聲波除垢防垢的力學模型。提出新型超聲波除垢技術,并通過軟件和理論的雙重分析,驗證了超聲波技術在原油管道除垢防垢方面應用的可行性。首先,根據課題的目的和意義,簡要介紹了國內外對超聲波除垢方面研究的應用和現狀。本文主要研究了原油管道的結垢原因,建立了結垢的力學模型并求解得到影響結垢的因素主要是原油與管壁接觸時間和管壁對原油的摩擦力造成。其次,根據結垢因素的分析,以數學、物理及力學的理論方程推導得到了超聲波以平面波、柱面波形勢下在原油管道內傳播的波動方程,并通過這個波動方程得到了勢函數、位移和應力的函數表達式。再者,由超聲波的力學效應以平面波方程建立了超聲波裂解原油的力學模型,提出了超聲波裂解原油的能量算法,根據初始條件得到超聲波原油裂解的功率值。從理論上驗證超聲波原油裂解防垢技術的可行性。然后由聲學特性以柱面波方程建立超聲波作用管壁形成剪切力的力學模型,根據邊界條件和初始條件解得勢函數和應力的解析解,在剪切力作用下,摩擦力的影響將大大減小,從理論上驗證了超聲波抑制結垢的防垢技術的可行性。最后,提出超聲波管道共振的新型除垢技術,并通過軟件模擬找到了最佳的除垢頻率,從理論上確定了這項技術的可性行。
【關鍵詞】：原油管道 結垢 防垢技術 力學模型 柱面波
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE973
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1．課題研究的背景和意義9-10
• 1.2．國內外在該方向的研究現狀及分析10-14
• 1.2.1．國外研究現狀10-12
• 1.2.2．國內研究現狀12-13
• 1.2.3．國內外文獻綜述的簡析13-14
• 1.3 論文的研究目的14
• 1.4 論文研究的主要內容14-15
• 第2章 污垢形成機理及防除垢方法探究15-24
• 2.1 污垢的形成機理15-19
• 2.1.1 常見管道結垢物形成機理研究15-17
• 2.1.2 原油管道污垢形成機理研究17-19
• 2.2 常見的防垢、除垢方法19-21
• 2.2.1 常見的除垢方法19-21
• 2.2.2 常見的防垢方法21
• 2.3 超聲波防垢、除垢技術21-22
• 2.4 小結22-24
• 第3章 一維平面超聲波傳播基礎理論推導24-36
• 3.1 超聲波效應24-25
• 3.1.1 空化效應24-25
• 3.1.2 機械效應25
• 3.1.3 力學效應25
• 3.2 一維聲波傳播方程25-32
• 3.2.1 動力學方程26-28
• 3.2.2 連續(xù)性方程28-29
• 3.2.3 物態(tài)方程29
• 3.2.4 一維聲波方程29-30
• 3.2.5 一維聲波方程的解30-31
• 3.2.6 粘滯流體中的運動方程31-32
• 3.3 管內聲波的反射與透射32-33
• 3.4 管中駐波33-34
• 3.5 小結34-36
• 第4章 柱面波管道防垢除垢技術機理研究36-44
• 4.1 管內固體和液體中聲場分布36
• 4.2 管內周向波的傳播36-39
• 4.3 管內縱向波的傳播39-41
• 4.4 超聲波原油管道共振防垢機理41-42
• 4.5 本章的小結42-44
• 第5章 超聲波管道除垢防垢技術數值仿真模擬驗證44-74
• 5.1 平面波能量方法數值計算44-50
• 5.1.1 理論計算44-47
• 5.1.2 軟件仿真模擬47-50
• 5.2 柱面波應力數值模擬求解50-63
• 5.2.1 軟件仿真模擬50-56
• 5.2.2 超聲波沿周向傳播管壁的應力求解56-59
• 5.2.3 超聲波沿縱向傳播下管壁應力的求解59-62
• 5.2.4 理論解與仿真結果的比對62-63
• 5.2.5 理論除垢防垢可能63
• 5.3 超聲波直管仿真分析63-72
• 5.3.1 直管前50階模態(tài)分析63-69
• 5.3.2 高階管道固有頻率仿真分析69-72
• 5.4 小結72-74
• 結論74-76
• 參考文獻76-79
• 附錄 179-82
• 致謝82

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1 崔健;;中緬原油管道開工建設[J];油氣儲運;2010年01期

2 ;中哈原油管道累計輸油逾6000萬噸[J];油氣儲運;2014年01期

3 ;中俄原油管道全線貫通(英文)[J];中亞信息;2011年01期

4 ;中俄原油管道累計輸油3000萬噸[J];中亞信息;2013年Z1期

5 靳正利;俄中原油管道的戰(zhàn)略意義及其建設方案的探討[J];石油商技;2000年06期

6 張其敏;原油管道工況仿真[J];天然氣與石油;2002年04期

7 ;我國最長的原油管道輸送線工程全線動工[J];石油學報;2003年04期

8 鄧青,張國忠,蘭浩;膠凝原油管道再啟動研究進展[J];油氣儲運;2005年11期

9 盧平;;儀長原油管道工程經濟形勢分析[J];油氣儲運;2005年10期

10 張丙航,王為民,申龍涉;原油管道停輸再啟動實驗研究[J];管道技術與設備;2005年02期

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1 ;中俄原油管道黑龍江穿越工程開工[A];中國石油石化數字管道信息化建設論壇暨燃氣管網安全、經濟、運營技術交流研討會論文集[C];2009年

2 何俊;孟濤;何仁洋;楊永;田瑛;;半定量風險評價技術在原油管道中的應用[A];壓力管道技術研究進展精選集——第四屆全國管道技術學術會議[C];2010年

3 何瑞霞;金會軍;常曉麗;趙鵬武;景宇鵬;;中俄原油管道沿線生態(tài)環(huán)境特征及工程活動影響下其恢復能力分析[A];2013中國環(huán)境科學學會學術年會論文集（第六卷）[C];2013年

中國重要報紙全文數據庫 前10條

1 ;中緬原油管道項目取得突破性進展[N];中國高新技術產業(yè)導報;2009年

2 ;中緬原油管道啟動配套工程[N];人民日報海外版;2009年

3 甄陳;日儀原油管道及配套工程全面開工[N];中國石化報;2010年

4 通訊員 趙增軍　付德友;日東原油管道主體焊接過半[N];中國石油報;2011年

5 記者 伏潤之;蘭州至成都原油管道工程開工[N];甘肅日報;2011年

6 記者 李向陽;俄政府表彰中俄原油管道中方建設者[N];中國石油報;2011年

7 記者 劉濤;俄政府表彰管道局中俄管道建設者[N];石油管道報;2011年

8 記者 劉楓;獨烏原油管道投入商業(yè)運營[N];新疆日報(漢);2013年

9 記者 孫兆光 通訊員 李松鶴;津華原油管道試驗段開工[N];中國石油報;2014年

10 記者 孫兆光 通訊員 李鑫金 趙慧穎;長呼原油管道首次展開技術檢測[N];中國石油報;2014年

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1 陳娟;長輸原油管道設計方案優(yōu)化研究[D];西南石油學院;2004年

2 王志方;管內石蠟沉積物的力學響應特性研究[D];中國石油大學;2008年

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1 楊濤濤;青濰原油管道停輸再啟動數值模擬研究[D];西安石油大學;2015年

2 馬超;新建原油管道試運行風險管理研究[D];中國石油大學(華東);2014年

3 姜秉辰;超聲波原油管道除垢防垢技術研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2016年

4 吳明暢;原油管道節(jié)能降耗研究及其在石蘭原油管道中的應用[D];西南石油大學;2012年

5 張小龍;慶咸原油管道工藝方案研究[D];中國石油大學;2008年

6 程文清;吳起延煉原油管道參數優(yōu)化研究[D];西安石油大學;2014年

7 吳志宏;黃梅—荊門（岳陽）段原油管道敷設可行性研究[D];長江大學;2013年

8 張萌;管輸原油過程熱力學（火用）流描述與分析[D];東北石油大學;2013年

9 盧曉龍;基于嵌入式GIS技術的原油管道巡檢管理系統(tǒng)設計與研究[D];山東大學;2013年

10 唐渤;鄯善—四堡站間原油管道停輸溫度場數值模擬[D];西南石油大學;2014年

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