现货原油平台(基于Flowmaster原油外输系统的设计研究)

原油外输系统是海洋工程装备FSO(浮式储油油轮)的重要工艺系统。主要包括货油泵、出口主管、计量装置和船尾出口软管装置等。其功能是通过FSO的货油泵出口储存在货油舱中的原油。基于国际上流行的Flowmaster软件，本文主要讨论了原油进入斯特恩出口软管前的压力，并对FSO装车油泵的出口能力进行了评估。2 Flowmaster软件

Flowmaster软件包含一系列精心设计的模块，用于各种系统管道流量计算。其中，不可压缩模块主要用于计算液体和低压气态流体系统。包括稳态分析、动态分析、流体平衡分析、部件尺寸分析、部件耦合影响分析和传热分析。管道流量水头损失计算理论

在流体力学理论中，当粘性流体在管道中流动时，由于克服了阻碍流体颗粒运动的内摩擦，有必要消耗一部分机械能，并使这部分机械能转化为热量而损失掉。这种机械能的消耗称为能量损失。每单位重量流体损失的机械能称为能量压头损失(或压头损失)[1]。根据不同的原因，流体阻力可分为两种类型：沿程阻力和局部阻力。3.1沿路水头损失

当流体在管道中流动时，由于管壁之间的粘附和流体颗粒之间的内摩擦，沿管道克服阻力所消耗的机械能用达西方程[1]表示：=沿管道的阻力系数，它与流动状态、管壁粗糙度等因素有关。由于湍流运动非常复杂，很难采用理论方法。

事实上，实验数据和经验公式是用来获得结果的；G=重力加速度；

V=管道中的平均速度。3.2局部水头损失

=局部电阻系数。3.3总能量损失

在工程实践中，管道中的流体流动总是会产生顺流阻力损失和局部阻力损失。因此，某段管道内流体引起的总能量损失应该是该段管道内各种能量损失的叠加，即所有沿途能量损失和所有局部能量损失的总和：离心式货泵的4有效汽蚀余量(NPSHA)和汽蚀余量(NPSHR)

根据离心泵的工作原理，“气穴现象”是指离心货油泵叶轮进口附近的压力小于该温度下输送液体的汽化压力时，液体在叶轮进口处汽化，叶片通道内的液体汽化冷凝形成高频冲击载荷，导致金属材料机械剥落和电化学腐蚀的综合现象。必要的汽蚀余量[2]是由离心货油泵的结构参数和流量决定的。有效汽蚀余量[2]的大小与离心货油泵吸入管道的参数有关，但与泵本身的结构尺寸无关，其表示为：

其中Ht=货油舱高液位，m。

Hs=吸入管道的水力损失，m；Pa=表面压力，m；

PV=气化压力，m。根据气蚀判别式，当时离心货油泵没有出现“气蚀现象”。

5.贝利达油田工程应用FSO设计配备4台可调速离心式货油泵，其中3台货油泵并联运行，另一台备用。FSO进行原油出口作业时，要求向流量出口的原油总量达到4770 m3/h，根据相关管道布置判断，最差工况为1号、2号、3号货油泵并联运行，原油分别从1号、2号、3号港口货油舱出口。

(1)离心货油泵的性能参数见表1。(2)贝利达油田原油特征见表2。

(3)根据流体力学原理，流量控制仪的计算结果如图1所示。也就是说，为了满足原油出口流量总量达到4770m3/h的要求，三个货油泵出口蝶阀开度的调节比应设置为0.589；T

基于Flowmaster软件，可以有效评估原油外输系统设计方案的可靠性，对原油外输系统的设计为避免原油外输系统建成投产后出现故障而造成的经济损失提供了有效的帮助。