水分迁移冰水相变对冻土区埋地热油管道停输温降影响研究.pdf

第 39卷第 6期 当 代 化 工 Vo1．39，No． 6 2010年 12月 ContemporaryChemica1Industry December，2010 水分迁移冰水相变对冻土区 埋地热油管道停输温降影响的研究 苏 凯，马贵阳，杜明俊，李 丹 (辽宁石油化工大学石油天然气工程学院，辽宁 抚顺 113001) 摘 要：建立冻土区埋地热油管道停输过程水力、热力数学模型，并进行数值计算，考虑了土壤水分迁移、 冰水相变及原油凝固潜热、自然对流换热对停输过程管内原油温降的影响，得到了停输期间土壤温度场分布。 通过与不考虑水分迁移、冰水相变的停输温降进行对 比。研究表明： 受水分迁移、冰水相变的影响，管道周 围土壤温度等值线向管道两侧移动范围较大，土壤平均温度与不考虑水分时相 比偏高，在停输过程中管内原油 温降速率小于不考虑水分时的情况，受土壤中水分的影响，停输过程管道周围土壤等温线延 y轴略向下偏移。 关 键 词：停输；水分迁移；冰水相变；温降；数值模拟 中图分类号： TE832 文献标识码： A 文章编号： 167卜0460(2010)06—0702—04 EffectofM oistureM igrationandIce·waterPhaseChangeonShutdown TemperatureDropoftheBuriedHotOilPipelineinPermafrostRegion SUKai，MAGui-yang， DUMing-jun，LIDan (LiaoningShihuaUniversity,LiaoningFushun113001，China) Abstract：Ahydraulicandthermalmatbematicalmode1fortheburiedhotoilpipelineshutdownprocessatfrozensoi1 areawasestablished，andnumeficalcalculationwascarriedoutbythesoftware．Effectsofsoilmoisturemigration， ice-waterphasechangeandlatentheatofcrudeoilsolidificationonoiltemperaturedropinpipeduringtheshutdown processwereanalyzed，temperaturedistributioninthesoilduringtheshutdownprocesswasobtained ，andcompraed withshutdowntemperaturedropofwithouteffectsofwatertransferandice—waterphasechange．Theresultsshow that scopeofhtesoiltemperaturefieldcontouraroundthepipelineismuchlargerinfluencedbythewatermigration and ice-waterphasechange．Comparedwiththesituationwithoutmoisutre，theaveragetemperatureofthesoilisslightly higher．Thetemperautrefallingvelocityofthecurdeoilissmallerthanthecasetoneglectthewatereffectduring shutdownprocess．ThesoiltemperautrefieldcontouraroundthepipelinemigratesdownalongY axisbecauseofsoil watereffect． K