油库输油管线热力计算软件的研发

陈春雨,王福成 ,崔 峰 ,张红晨

(1.大庆师范学院 物理与电气信息工程学院，黑龙江 大庆 163712；2.黑龙江八一农垦大学 工程学院，黑龙江 大庆 163319)

0 引言

国内已有一些输油管道的模拟计算软件，但这些软件都是基于正常运行或停输工况时温降随管道长度的变化而编制的，目前还没有针对油库输油管线的热力计算软件[1-2]。本文在对油库输油管线热力模型计算方法研究的基础上，以Visual Basic6.0语言编制了“油库输油管线热力计算软件”，并采用Microsoft Access创建数据库，对数据进行读取和存储。软件可以计算油库输油管线的当前原油温度、当前温差和当前温降速率等重要参数。所编制软件界面良好、操作简单，适用于一般用户使用。

1 软件主体结构

软件由四个模块组成，分别是参数设置模块、网格划分模块、运行设置模块、模拟计算模块。

图1 软件主体结构框图

用户进入软件操作界面，设置参数，在不同的网格划分下进行停输状态下的数值模拟。主体结构如图1所示。

2 软件各模块功能

该软件可以用于油库输油管线进行数值模拟计算，各模块实现的功能：

1) 参数设置模块。根据管线的实际情况，如对管道参数、油品参数、大气参数及管道结构参数等进行设置。其中，管道结构参数设置利用数据库Access完成。

2) 网格划分模块。能够对求解区域进行网格自动划分。

3) 运行设置模块。这里是默认设置，用户不能进行操作。

4) 模拟计算模块。输入相应的初始条件和边界条件，能够完成对停输后原油当前温度计算值、当前温降速率和当前温差的计算。程序流程如图2所示。

图2 停输计算框图

3 软件的基本操作

用户首先进入的是启动界面，显示几秒钟后，便自动进入软件主界面。进入主界面后，菜单项中“文件”、“参数设置”、“模拟计算”和“帮助”成亮色，其余菜单项成灰色而不能启用。

新建或者打开工程文件后相应的按钮才能启用，可以防止错误的操作。其中，参数设置模块由基本参数的输入窗口和管道结构参数的输入窗口组成。如图3所示，其为管道结构参数的输入窗口界面，可以通过其对输油管道的钢厚度、石棉绒厚度、沥青厚度和铁皮厚度等参数进行设置。单击“添加”按钮可以将当前的输入框清空，用户此刻可以对管道结构参数进行设置。若是准备保存这些设置，单击“更新”按钮，此次管道结构参数输入作为一条记录保存到数据库中；若是不准备保存，可以单击“关闭”按钮退出窗口，也可以重新在输入框中输入。单击“删除”按钮，会出现“真的要删除当前记录吗”这样的信息提示，单击“是”就是删除；单击“否”就是不删除，返回上一次操作窗口。

图3 管道结构参数的输入窗口 图4 停输温度计算窗口

计算模块为本软件的核心模块，完成计算功能。前面的模块完成了基本参数的输入，本模块根据用户的要求进行计算。单击“模拟计算”菜单中“停输”选项，即可打开停输温度计算窗口。如图4所示，用户可以根据自己实际需要选择监测点位置是“输油管线末端”或是“输油管线中段”；“停输时间”只能输入整数(这是由于输油管线中原油温度下降缓慢，根据实际条件设定的)；“距离油罐距离”和“稳罐初油温”这两项用户在前面参数设置里面已经填写过了，这里不用再次输入，这里所以留出空白框，是为了数据显示，使用户对于当前输油管线的操作更为直观；“计算方法”共有3种选择，分别是向前差分法、中间差分法和向后差分法；“记录”可以通过左右箭头进行选择；单击“计算”就可以对数据库中当前记录进行数据计算，计算结果将分别显示在“原油当前温度计算值”、“当前温降速率”和“当前温差”旁边的文本框内。

4 结论

依据油库输油管线热力模型，编制的“油库输油管线热力计算软件”。考虑了油库输油管线的环境和条件，在有限差分方法的基础上，能够对输油管线停输问题进行数值模拟。

[参考文献]

[1] 王明吉，陈春雨，张勇.输油管线原油温度巡回监测系统[J].机械设计与制造，2008(3)：115-116.

[2] 王明吉，陈春雨，张勇.油库输油管道原油温降规律测试[J].大庆石油学院学报，2008，32(2)：67-68，85.