CFD技术在解决利比亚工程RTU阀室高温问题中的应用.pdfVIP

第 34卷第 5期 石 油 工 程 建 设 27 ★；≥★ ★ ★ ★ 啵 术在解决禾 匕亚工程RTU阀室 高温 题 砬黑 范艳萍 ，史玉峰 ，马新宇2 (1．中国石油天然气管道工程有限公司，河北廊坊 065000；2．中国石油管道建设项目经理部，北京 100000) 摘 要 ：利 比亚西部管道工程地处高温沙漠地区，夏季室外最高温度可达 44cc，为保证 RTU阀 室内设备正常工作．解决RTU阀室 内部的超温问题 ，提 出利用计算流体力学 (CFD)理论和相应 的专业软件模拟 RTU阀室 内的热环境和传热过程 ．并以此为依据确定 了阀室的结构和尺寸 ，解 决了RTU 阀室 内的超温 问题 。为类似工程项 目提供 了一个成功案例和有益的思路。 关键词 ：高温沙漠地区；RTU阀室；温度 ；传热；计算流体力学 (CFD)；应用 中图分类号 ：035TE974 文献标识码 ：B 文章编号：1001—2206 (2008)05—0027—03 0 引言 土壤传热等方式散热。但 阀室要建多大，埋深多 计算流体力学 (ComputationalFluidDynamics， 少 ．结构如何 ，内部温度能否保证不超过 4O℃， 简称为 CFD)就是应用计算流体力学理论与方法 ． 都必须经过计算才能确定 编制计算机运行程序 ．数值求解满足不同种类流体 2 问题的解决 的运动及传热传质规律的三大守恒定律及附加的各 工 程设 计方会 同清华 大学 的专家 ．利 用 种模型方程所组成 的非线性偏微分方程组 ．得到确 Phoenics软件 (Phoenics软件由美国Tecplot公司开 定边界条件下的数值解 它实际上是一种现代的模 发 ．为世界上第一套计算流体与传热学的软件。其 拟仿真技术 ，具有成本低、周期短 、速度快、资料 他同类软件还有 Fluent，CFX等)，通过建立数学模 完备且可模拟各种不同的工况等独特 的优点 ．被广 型 ．对 RTU阀室 内的热环境进行动态模拟分析 ． 泛应用到各个领域 计算和控制平衡点．最终确定 了RTU阀室的方案 ￥ ￥ ￥ ￥ 千 秦 牛 1 问题的提 出 2．1 环境计算参数的确定 长输管道的RTU (RenoteTermiHalUnit)阀室 2．1．1 室外计算温度 通常无人员值守、无能源依托 这些 阀室的内部温 为模拟最恶劣的温度情况 ．选取利 比亚工程所 度会随着环境温度而变化 ，但阀室内部的通信 、仪 在地过去几年 内平均温度最高 的 1997年的温度 表等设备一般都要求在 5～40 的环境温度下才能 (44oC)作为室外计算温度 ．见表 1。 正常工作 如何通过无消耗 、无维护的手段解决 表 1 1997年度管道沿线室外 日最高及最低温度，℃ RTU阀室降温和升温问题变得非常棘手 月份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 2003年进行的利 比亚西部输气管道工程地处 最高 温度 20．220．222-326．736_342．844．042．835．829-8243 20-2 高温沙漠地 区．夏季室外最高温度可达 44℃。除 了沙漠地 区的曝晒，阀室内的通信、仪表 、电力等 最低 温度 6．9 6．9 7．9 l3-420．42