南一油库外输管道采用埋地加热方式输送原油,在管道实际运行过程中,由于管道检修、油量不足、事故工况、自然灾害等原因,无法避免地导致管道停输,如果停输时间过长,将显著增加管道凝管事故发生的可能性,一旦管道再启动失败将造成巨大的经济损失。因此,为确保南一油库外输管道安全运行,需进行管道停输再启动过程研究。具体研究内容如下:首先,对南一油库外输原油的密度、凝点、比热容、粘温关系、屈服应力、触变性和析蜡特性等进行室内实验,依据测试结果,得到适用于表征该种油品的密度、比热容、粘度与温度关系的计算模型及触变模型。在此基础上,根据实际运行状况,采用反算法得到管道不同月份的总传热系数,使管道终点油温的计算平均相对误差达到4.6%。以最小二乘法、最优化拟合技术为基础,建立了外输管道水力摩阻系数计算修正模型,使管道压降计算的平均误差达到4.73%。其次,建立了南一油库外输管道停输再启动过程的水力、热力模型以及相应的数值求解方法,选取管道实际运行的15组工况进行数值模拟,得到输油管道停输过程中沿线的油温分布及变化规律。同时,在相同条件下,对管道再启动过程中沿线的温度、压力分布及其变化规律进行分析。在此基础上,以输油管道再启动过程的最高压力不超过管道的承压能力且在泵所能提供的压力范围内为约束条件,以恒流量启动方式计算27组工况下的安全停输时间,并对输油温度、输量、环境温度对管道安全停输时间的影响进行分析。最后,以输油温度、输量和环境温度作为影响管道停输再启动过程工作特性及安全性的关键因素,基于灰色关联理论判别各因素对管道安全停输时间、停输过程降温速率、再启动压力峰值、终点油温恢复时间和升温速率的影响程度,为南一油库外输管道安全停输再启动方案的制定提供理论依据。