05原油管道输送(第五次课)课件.ppt

1、2023-1-301上次课总结复习上次课总结复习重点：重点：（1）泵站的布置）泵站的布置 1）理论泵站数）理论泵站数 2）泵站数的化整）泵站数的化整 3）泵站的布置）泵站的布置（2）进出站压力的校核）进出站压力的校核 与各个站的平均站间距有关与各个站的平均站间距有关（3）动水压力的校核）动水压力的校核2023-1-3022.5.2 动、静水压头的校核动、静水压头的校核（1）动水压头的校核动水压头的校核 动水压力指油流沿管道流动过程中各点的剩余压力。在动水压力指油流沿管道流动过程中各点的剩余压力。在纵断面图上，动水压力是管道纵断面线与水力坡降线之间的纵断面图上，动水压力是管道纵断面线与水力坡降线

2、之间的垂直高度。垂直高度。动水压力的大小不仅取决于地形的起伏变化，而动水压力的大小不仅取决于地形的起伏变化，而且与管道的水力坡降和泵站的运行情况有关。且与管道的水力坡降和泵站的运行情况有关。校核动水压力，校核动水压力，就是检查管道的剩余压力是否在管道操就是检查管道的剩余压力是否在管道操作压力的允许值范围内。作压力的允许值范围内。即最低动水压力（一般为高点压力）即最低动水压力（一般为高点压力）应高于应高于0.2MPa，最高动水压力应在管道强度的允许值范围内。，最高动水压力应在管道强度的允许值范围内。2023-1-303 对于最高动水压力的校核要注意以下两点：对于最高动水压力的校核要注意以下两点：

3、1）校核动水压力应根据管道可能承受压力的最不利条件进行。比）校核动水压力应根据管道可能承受压力的最不利条件进行。比如压力越站或者分期分批建设管道的水力越站问题。其动水压力校如压力越站或者分期分批建设管道的水力越站问题。其动水压力校核如图分析所示。设计时：应按照二期的泵站、间距来校核动水压核如图分析所示。设计时：应按照二期的泵站、间距来校核动水压力；不同站间，承压要求不同，应分别校核；考虑高差时也应按照力；不同站间，承压要求不同，应分别校核；考虑高差时也应按照越站来校核。越站来校核。2）地形起伏剧烈，落差大的地区，动水压力可能超过最大允许工）地形起伏剧烈，落差大的地区，动水压力可能超过最大允许工

4、作压力，需设置减压站。作压力，需设置减压站。图2-21 不同时期不同工况沿线动水压力的变化123452023-1-304 静水压力指油流停止流动后，由地形高差产生的静液柱压力。静水压力指油流停止流动后，由地形高差产生的静液柱压力。翻越点后的管段或线路中途高峰后的峡谷地带，停输后的静水压力翻越点后的管段或线路中途高峰后的峡谷地带，停输后的静水压力有可能大于管道允许的工作压力。对于这种超压情况是采取增加壁有可能大于管道允许的工作压力。对于这种超压情况是采取增加壁厚，还是设自控阀（或减压站），自动截断管道，也需进行技术经厚，还是设自控阀（或减压站），自动截断管道，也需进行技术经济比较。济比较。u下坡

5、段低点动、静水压力超高。下坡段低点动、静水压力超高。u管道下坡段的高处可能出现不满流，造成液柱分离，形成气管道下坡段的高处可能出现不满流，造成液柱分离，形成气体段塞（气袋），管道发生振动，离心泵发生气蚀甚至断流，体段塞（气袋），管道发生振动，离心泵发生气蚀甚至断流，损坏站内设备。损坏站内设备。u气袋降低压力波的传递速度，使水击分析和控制变得复杂，气袋降低压力波的传递速度，使水击分析和控制变得复杂，水击压力增加使气袋破灭，上下游液柱高速相遇，产生巨大的水击压力增加使气袋破灭，上下游液柱高速相遇，产生巨大的压力而使管道超限，威胁管道安全。压力而使管道超限，威胁管道安全。2023-1-305u按按“

6、等强度等强度”原则，采用变壁厚管道设计，在低点处增原则，采用变壁厚管道设计，在低点处增加壁厚保证管道安全；加壁厚保证管道安全；u采用变径管设计，在下坡段采用较小管径，加大沿程摩采用变径管设计，在下坡段采用较小管径，加大沿程摩阻，降低低点处的动水压力，并减少管材的用量，降低工阻，降低低点处的动水压力，并减少管材的用量，降低工程投资。程投资。u在地势陡峭的地区采用隧道敷设以降低下坡段的高差，在地势陡峭的地区采用隧道敷设以降低下坡段的高差，同时缩短线路，降低投资及动力费用。同时缩短线路，降低投资及动力费用。u设置减压站，运行时减压阀节流降低动水压力，停输时设置减压站，运行时减压阀节流降低动水压力，停

7、输时关闭减压阀隔断静压。关闭减压阀隔断静压。2023-1-306u库鄯线库鄯线u和兰成渝成和兰成渝成品油管道品油管道2023-1-3072023-1-308 如图所示输油管道，因事故或其它原因造成中间如图所示输油管道，因事故或其它原因造成中间C站停运，分析各站停运前后进出口压力变化情况站停运，分析各站停运前后进出口压力变化情况2023-1-309 设全长为设全长为L的的“从泵到泵从泵到泵”运行的等温输油管道上有运行的等温输油管道上有N个泵站，正常流量为个泵站，正常流量为Q。由于中间第。由于中间第c站停运，流量降站停运，流量降为为Q*。如忽略站内摩阻，由此时全线的压降平衡式可求。如忽略站内摩阻，

8、由此时全线的压降平衡式可求得得 msfLBNZANHQ211*)1()1(2023-1-3010（1）停运站前各站）停运站前各站 在停运站前面，第在停运站前面，第c-1站的进站压力变化，可以由首站站的进站压力变化，可以由首站至至c-1进口处的压降平衡式求得。进口处的压降平衡式求得。第第c站停运前站停运前 第第c站停运后站停运后 上两式相减，可求得第上两式相减，可求得第c-1站停运前后，第站停运前后，第c-1站进站压站进站压力的变化力的变化 由于由于 故故 即第即第c站停运后，第站停运后，第c-1站进口压站进口压力增高。第力增高。第c-1站出站压头可由下式求得站出站压头可由下式求得 （结论）（结

9、论）)1(1),1(2)2(21)(2(cscmcmsHZQflBQAcH)1(*1),1(2*)2(2*1)(2(cscmcmsHZQflBQAcH)()2(2*2)2()1(*)1(mmccscsQQflBcHH)1(*)1(cscsHH*QQ*)1(*)1()1(cccscdHHH2023-1-3011（1）停运站后各站）停运站后各站 第第c站后面的第站后面的第c+1站压力变化情况，可由第站压力变化情况，可由第c+1站进口至站进口至末站油罐液面的压降平衡式求得。末站油罐液面的压降平衡式求得。第第c站停运前站停运前 第第c站停运后站停运后 上两式相减，可求得第上两式相减，可求得第c+1站停

10、运前后，第站停运前后，第c+1站进站压站进站压力的变化力的变化 由于由于 故故 即第即第c站停运后，第站停运后，第c+1站进口压站进口压力降低。第力降低。第c+1站出站压头可由下式求得站出站压头可由下式求得 （结论）（结论）*QQ)1(,22)1()()(ckmcmcsZQlLfBQAcNH)1(,2*2*)1(*)()(ckmcmcsZQlLfBQAcNH)()(22*)1(*)1(mmccscsQQlLfcNBHH)1(*)1(cscsHH)2(*)1(),2(*)2(),1(*)1(csccccfcdHZhH2023-1-3012（3）结论结论 中 间 站 停中 间 站 停运，停运站前运

11、，停运站前各站进出口压各站进出口压力均增加；停力均增加；停运站后各站进运站后各站进出口压力均降出口压力均降低，离停运站低，离停运站越远，这种变越远，这种变化越小。化越小。2023-1-3013流量的变化流量的变化 可从漏点处将全线分为前后两段，分别列出各段的可从漏点处将全线分为前后两段，分别列出各段的压降平衡式。压降平衡式。从首站至漏油点的管段上从首站至漏油点的管段上从漏油点至末站油罐液面从漏油点至末站油罐液面 *)1(1),1(2*2*1)(cscmcmsHZQflBQAcH)1(,2*2*)1()()()(ckmcmcsZqQlLfqQBAcNH2023-1-3014两式相加两式相加在正常

12、工况下，全线的压降平衡为在正常工况下，全线的压降平衡为 对比这两个式子有：对比这两个式子有：干线漏油后，漏油点前面流量变大，漏点后面流量减干线漏油后，漏油点前面流量变大，漏点后面流量减小。小。进出站压力进出站压力 为了求解漏点前的第为了求解漏点前的第c c站进站压力的变化，列出首站至站进站压力的变化，列出首站至第第c c站进站处在漏油前、后的压降平衡式站进站处在漏油前、后的压降平衡式mcmcsqQlLfBcNQflcBZNAH2*2*1)()()(ZfLQBQANHmms221)(mcmcmsQlLfBcNQflcBQfLNBZNAH2221)()()()(qQQQ*2023-1-3015第第

13、c站进站压头可由下式求得站进站压头可由下式求得两式相减：两式相减：所以：所以：漏油后，第漏油后，第c c站出站压力可由下式求得站出站压力可由下式求得 由于漏点前由于漏点前c站流量站流量Q*增大，泵站扬程减小，进站压力增大，泵站扬程减小，进站压力又下降，故第又下降，故第c站出站压力下降。即漏油后，漏点前的第站出站压力下降。即漏油后，漏点前的第c站站的进出站压力都下降。同理可得到漏油后，漏点后面各站的的进出站压力都下降。同理可得到漏油后，漏点后面各站的进出站压力也下降进出站压力也下降 sccmcmsHZQflBQAcH1,2)1(21)(1(sccmcmsHZQflBQAcH*1,2*)1(2*1)(1()()1(2*2)1(*mmcscscQQflBcHH0*scscHHccscdcHHH*2023-1-3016（3）结论结论 中间站中间站漏油，漏油漏油，漏油站前后各站站前后各站进出口压力进出口压力均下降；离均下降；离漏油点越远，漏油点越远，这种变化越这种变化越小。小。第c+1站进站处漏油后，全线工况的变化