超聲波原油管道除垢防垢技術(shù)研究.pdf

1、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(chǎn)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(yīng)用的時間增長，管道結(jié)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(jié)構(gòu)形成的力學模型，通過求解模型得到結(jié)垢的主要原因，根據(jù)結(jié)垢原因建立相應(yīng)的超聲波除垢防垢的力學模型。提出新型超聲波除垢技術(shù)，并通過軟件和理論的雙重分析，驗證了超聲波技術(shù)在原油管道除垢防垢方面應(yīng)用的可行性。
　　首先，根據(jù)課題

2、的目的和意義，簡要介紹了國內(nèi)外對超聲波除垢方面研究的應(yīng)用和現(xiàn)狀。本文主要研究了原油管道的結(jié)垢原因，建立了結(jié)垢的力學模型并求解得到影響結(jié)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(jù)結(jié)垢因素的分析，以數(shù)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(nèi)傳播的波動方程，并通過這個波動方程得到了勢函數(shù)、位移和應(yīng)力的函數(shù)表達式。
　　再者，由超聲波的力學效應(yīng)以平面波方程建立了超聲波

3、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(jù)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(shù)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(jù)邊界條件和初始條件解得勢函數(shù)和應(yīng)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(jié)垢的防垢技術(shù)的可行性。
　　最后，提出超聲波管道共振的新型除垢技術(shù)，并通過軟件模擬找到了最佳的除垢頻率，從理論上確定了