1、上次课总结复习上次课总结复习重点：重点：（1）水力坡降及水力坡降线）水力坡降及水力坡降线（2）泵站）泵站-管道系统的工作点管道系统的工作点 两种输送工艺的特点及工作点的求法两种输送工艺的特点及工作点的求法（3）翻越点及计算长度）翻越点及计算长度 11/17/202212.4 2.4 泵站的布置泵站的布置2.4.12.4.1泵站数的确定泵站数的确定（1 1）理论泵站数理论泵站数N N 根据任务流量，在泵站工作特性曲线上可以得到每个泵根据任务流量，在泵站工作特性曲线上可以得到每个泵站所能提供的扬程为站所能提供的扬程为Hc。管路全线消耗的压力能为管路全线消耗的压力能为N N个泵站提供的总扬程与总能量
2、个泵站提供的总扬程与总能量消耗相等，有消耗相等，有 于是理论泵站数于是理论泵站数szHZiLHszmcHZiLhHN)(mchHHN11/17/20222（2）泵站数的化整泵站数的化整 向小方向化整向小方向化整 此时，此时，N1 N N ，泵站所提供的压头泵站所提供的压头N N2 2(H Hc c-h-hm m)大大于管道所需压头于管道所需压头H H，系统势必在比规定输量系统势必在比规定输量Q Q大的输量下运行，大的输量下运行，以保持能量供应与消耗的平衡。以保持能量供应与消耗的平衡。当全线泵站数较少，化为较当全线泵站数较少，化为较大的整数时影响显著，也可考虑将部分管径换小。大的整数时影响显著，
3、也可考虑将部分管径换小。变径管长度长度 N N2 2NN，11。一般情况，当计算的一般情况，当计算的n n值接近于较大的整数，若希望管道值接近于较大的整数，若希望管道具有一定的输送能力裕量时，将具有一定的输送能力裕量时，将n n化为较大的整数。化为较大的整数。)1()(22iNNhHxmc11/17/20224（3 3）化整后的工作点化整后的工作点 以上过程表现在图上如右图所以上过程表现在图上如右图所示。示。当全线为当全线为“从泵到泵从泵到泵”密闭输密闭输送时，各泵站与全线构成一个统一送时，各泵站与全线构成一个统一的水力系统。可用图解法求出的水力系统。可用图解法求出N1或或N2个泵站时，管道系
4、统的工作点流个泵站时，管道系统的工作点流量（如图量（如图2-17的的Q1及及Q2），），及相应及相应流量下的泵站扬程。也可将化整后流量下的泵站扬程。也可将化整后的泵站数代入公式中，用解析法求的泵站数代入公式中，用解析法求得工作点的各参数。得工作点的各参数。11/17/20225（4 4）注意事项注意事项 1）对）对“旁接油罐旁接油罐”流程泵站数的确定与流程泵站数的确定与“泵到泵泵到泵”流程方法一样，但全线工作输量将受到输量最小站的流程方法一样，但全线工作输量将受到输量最小站的控制；控制；2）泵站数化整时流量的改变会造成原动机功率的）泵站数化整时流量的改变会造成原动机功率的变化。流量减少功率减小
5、，流量增大，功率增大，需变化。流量减少功率减小，流量增大，功率增大，需要校核；要校核；3）输送温度变化，粘度变化，引起泵站数的计算）输送温度变化，粘度变化，引起泵站数的计算结果发生变化；结果发生变化；在工程实践中，泵站数究竟往哪一方向化整，相在工程实践中，泵站数究竟往哪一方向化整，相应的采取什么措施，要进行综合的技术经济比较。应的采取什么措施，要进行综合的技术经济比较。11/17/202262.4.2 泵站的布置泵站的布置 站址的确定一方面要满足水力条件的要求，即在站址的确定一方面要满足水力条件的要求，即在规定流量下泵站所提供的能量要与站间管路所消耗的规定流量下泵站所提供的能量要与站间管路所消
6、耗的能量相适应。另一方面又必须考虑工程实践上的许多能量相适应。另一方面又必须考虑工程实践上的许多要求。要求。设计时一般都是先根据水力条件在纵断面图上布设计时一般都是先根据水力条件在纵断面图上布置泵站，然后到现场勘察，与各有关方面协商，根据置泵站，然后到现场勘察，与各有关方面协商，根据实际情况确定站址。最后再进行水力核算，作适当调实际情况确定站址。最后再进行水力核算，作适当调整。整。11/17/20227（1）布置泵站的基本方法布置泵站的基本方法1 1）按选定的比例作管道的纵断）按选定的比例作管道的纵断面图；面图；2 2）求工作点流量和各泵站扬程；求工作点流量和各泵站扬程；3 3）根据）根据“工
7、作点工作点”流量计算水流量计算水力坡降；力坡降；4 4）在起点作垂线）在起点作垂线AOAO，AOAO=H Hd1d1；5 5）从）从O O点作水力坡降线，其与点作水力坡降线，其与纵断面图的交点为纵断面图的交点为B B；图2-18 泵站的布置11/17/20228图2-18 泵站的布置6 6）对对“旁接油罐旁接油罐”方式，在方式，在B B点设置第二站，其它各站依次点设置第二站，其它各站依次类推；类推；7 7）对）对“泵到泵泵到泵”方式，要求离方式，要求离心泵进口有一定压力，按照最心泵进口有一定压力，按照最高和最低压力要求确定第二站高和最低压力要求确定第二站的可能布置区并布站。其他各的可能布置区并
8、布站。其他各站依次类推。站依次类推。11/17/20229（2）敷设副管的输油管道泵敷设副管的输油管道泵站布置站布置 敷设副管（或变径管）的敷设副管（或变径管）的目的，在于泵站数化小后，仍目的，在于泵站数化小后，仍然保证按任务流量输油，因此然保证按任务流量输油，因此就要按照任务流量来确定就要按照任务流量来确定Hc和和i。计算计算i和从泵站特性曲线和从泵站特性曲线上确定上确定Hc时，同样要考虑干时，同样要考虑干线的局部摩阻和泵站的站内摩线的局部摩阻和泵站的站内摩阻。阻。副管副管敷设在进站前管道上好。敷设在进站前管道上好。11/17/202210 在密闭输送管道的设计中，泵站站址确定以后，进出站压
9、力的校核主要考虑两种情况：（l）一年中最高和最低油温时的进出站压力。对于不加热的等温输送管道，如首站储罐内的油温接近大气温度，沿线输送一段距离后，其油温就接近管道埋置处的土壤温度了，故一年中最高和最低油温也就是夏、冬季时的最高和最低地温。油温高时，油流的粘度小，水力坡降线及管道特性曲线都较平缓；反之，粘度大，水力坡降线及管道特性曲线都较陡。故进出站压力会随季节而变化。（2）几种油品顺序输送时，输送粘度最大的油品和粘度最小的油品时进出站压力的变化情况。11/17/202211校核方法校核方法：图解法图解法：如图所示三个泵站的输油管道，实线是管道按平均粘度确定的水力坡降线，而虚线是最大粘度时管道的
10、水力坡降线。从图上可看出变化趋势解析法解析法：首站到c+1站管道的能量平衡式 根据全线压降平衡可得（没有考虑终点剩余压头）将流量带入能量平衡式得到)1(1),1(221)(cscmcmsHZQflBQAcHfLNBZNAHQsm1211/17/202212 首站至c1站C个站间的平均站间距；首站至终点（或翻越点）的平均站间距；f 单位流量的水力坡降，。油品粘度的变化只引起f的变化，故第c1站进站压力Hs（c+1）的变化决定以下分式的变化。NLfBclfBNcZNAHZcAHHcscscs)(11),1(1)1(NLmmdf5NLfBclfBcclc11/17/202213NLfBclfBNcZ
11、NAHZcAHHcscscs)(11),1(1)1(若 随着油品粘度的增加，分式之值增大，故Hs（c+1）减小；若 随着油品粘度的增加，分母之值增大，故Hs（c+1）增加；若 随着油品粘度的变化不影响Hs（c+1）。NLclcNLclcNLclc11/17/2022141）分析粘度变化对进出站压力的影响；2）分析粘度变化对泵站可能布置区的影响，总体上讲，粘度变化使泵站的可能布置区缩小了。11/17/2022152.5.2 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垂
12、直高度。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。校核动水压力，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。即最低动水压力（一般为高点压力）应高于0.2MPa，最高动水压力应在管道强度的允许值范围内。11/17/202216 对于最高动水压力的校核要注意以下两点：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。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11/17/202217
