輸油管道設(shè)計(jì)與管理學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1輸油管道設(shè)計(jì)輸油管道設(shè)計(jì)(shj)與管理與管理第一頁(yè)，共95頁(yè)。 1920年前，管道均采用絲扣連接，因此管徑較小。年前，管道均采用絲扣連接，因此管徑較小。1920年，在管道鋪設(shè)中開(kāi)始采用氣焊，隨后又被電焊所取代。金屬焊接工藝的發(fā)展和完善促進(jìn)了大口徑、長(zhǎng)距離管道的發(fā)展，同時(shí)也促進(jìn)了新管材的使用。但真正具有現(xiàn)代規(guī)模的長(zhǎng)輸管道始于第二次世界大戰(zhàn)。當(dāng)時(shí)由于戰(zhàn)爭(zhēng)的需要，美國(guó)急需將西南部油田年，在管道鋪設(shè)中開(kāi)始采用氣焊，隨后又被電焊所取代。金屬焊接工藝的發(fā)展和完善促進(jìn)了大口徑、長(zhǎng)距離管道的發(fā)展，同時(shí)也促進(jìn)了新管材的使用。但真正具有現(xiàn)代規(guī)模的長(zhǎng)輸管道始于第二次世界大戰(zhàn)。當(dāng)時(shí)由于戰(zhàn)爭(zhēng)的需要，美國(guó)急需將

2、西南部油田(yutin)生產(chǎn)的油運(yùn)往東海岸，但由于戰(zhàn)爭(zhēng)，海上運(yùn)輸常常被封鎖而中斷，這就促使美國(guó)鋪設(shè)了兩條輸油管道。一條是原油管道，口徑為生產(chǎn)的油運(yùn)往東海岸，但由于戰(zhàn)爭(zhēng)，海上運(yùn)輸常常被封鎖而中斷，這就促使美國(guó)鋪設(shè)了兩條輸油管道。一條是原油管道，口徑為600mm，長(zhǎng)度為，長(zhǎng)度為2158km，輸量為，輸量為47700m3/d(1500萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年年)，由德克薩斯到賓夕法尼亞。另一條為成品油管道，口徑為，由德克薩斯到賓夕法尼亞。另一條為成品油管道，口徑為500mm，包括支線全長(zhǎng)為，包括支線全長(zhǎng)為2745km，輸量為，輸量為3760m3/d(1300萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年年)，由德克薩斯到新澤西，同時(shí)還鋪設(shè)了一條

3、輸氣管道，口徑為，由德克薩斯到新澤西，同時(shí)還鋪設(shè)了一條輸氣管道，口徑為600mm，長(zhǎng)為，長(zhǎng)為2035km，由西南部到東海岸。，由西南部到東海岸。第2頁(yè)/共95頁(yè)第二頁(yè)，共95頁(yè)。從從60年代起，輸油管道向大口徑、長(zhǎng)距離的方向發(fā)展，并出現(xiàn)許多年代起，輸油管道向大口徑、長(zhǎng)距離的方向發(fā)展，并出現(xiàn)許多(xdu)跨國(guó)管線。較著名的有：跨國(guó)管線。較著名的有： 1964年，原蘇聯(lián)建成了蘇聯(lián)東歐的年，原蘇聯(lián)建成了蘇聯(lián)東歐的“友誼友誼(yuy)”輸油管道，口徑為輸油管道，口徑為1020mm,長(zhǎng)為長(zhǎng)為5500km。 1977年，建成了第二條年，建成了第二條“友誼友誼”輸油管道，在原蘇聯(lián)境內(nèi)與輸油管道，在原蘇聯(lián)境內(nèi)

4、與第一條管線平行第一條管線平行(pngxng)，口徑為，口徑為1220mm,長(zhǎng)為長(zhǎng)為4412km,經(jīng)經(jīng)波蘭至東德。兩條管線的輸量約為波蘭至東德。兩條管線的輸量約為1億噸億噸/年。年。 1977年，美國(guó)建成了世界上第一條伸入北極的橫貫阿拉斯加管道年，美國(guó)建成了世界上第一條伸入北極的橫貫阿拉斯加管道,口徑為口徑為1220mm，全長(zhǎng)為，全長(zhǎng)為1287km，其中，其中900km管道采用架空保溫鋪設(shè)。年輸量約為管道采用架空保溫鋪設(shè)。年輸量約為1.2億億m3，不設(shè)加熱站，流速達(dá)，不設(shè)加熱站，流速達(dá)3m/s，靠摩擦熱保持油溫不低于，靠摩擦熱保持油溫不低于60，投資，投資77億美元。億美元。 第3頁(yè)/共95頁(yè)

5、第三頁(yè)，共95頁(yè)。1988年，美國(guó)建成了從西部圣巴巴拉至休斯頓的原油年，美國(guó)建成了從西部圣巴巴拉至休斯頓的原油(yunyu)管道，管徑管道，管徑762mm,總長(zhǎng)總長(zhǎng)2731km，年輸油能力約為，年輸油能力約為1600萬(wàn)噸。萬(wàn)噸。同時(shí)同時(shí)(tngsh)，成品油管道也獲得了迅速發(fā)展。典型的是美國(guó)的科羅尼爾成品油管道系統(tǒng)。干線口徑為，成品油管道也獲得了迅速發(fā)展。典型的是美國(guó)的科羅尼爾成品油管道系統(tǒng)。干線口徑為750、800、900、1000mm,總長(zhǎng)為總長(zhǎng)為8413km,輸油能力為輸油能力為1.4億噸億噸/年。年。 第4頁(yè)/共95頁(yè)第四頁(yè)，共95頁(yè)。2、長(zhǎng)輸管道、長(zhǎng)輸管道(gundo)的發(fā)展趨勢(shì)的發(fā)

6、展趨勢(shì) (1) 高壓力、大口徑高壓力、大口徑(kujng)的大型輸油管道的大型輸油管道 (2) 采用高強(qiáng)度、高韌性、可焊性良好采用高強(qiáng)度、高韌性、可焊性良好(lingho)的管材的管材 (4) 采用先進(jìn)的輸油工藝和技術(shù)采用先進(jìn)的輸油工藝和技術(shù) (3) 采用新型、高效、露天設(shè)備采用新型、高效、露天設(shè)備 a. 設(shè)計(jì)方面，采用航空選線設(shè)計(jì)方面，采用航空選線. b.采用密閉輸送工藝流程，減少油氣損耗和采用密閉輸送工藝流程，減少油氣損耗和 壓壓 能損耗。能損耗。 c.采用計(jì)算機(jī)自控、遙控技術(shù)。采用計(jì)算機(jī)自控、遙控技術(shù)。 d.用化學(xué)藥劑（減阻劑、降凝劑）降低能耗。用化學(xué)藥劑（減阻劑、降凝劑）降低能耗。 第

7、5頁(yè)/共95頁(yè)第五頁(yè)，共95頁(yè)。 3、管道、管道(gundo)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn) 運(yùn)量大，基建運(yùn)量大，基建(jjin)費(fèi)用低（與鐵路相比）費(fèi)用低（與鐵路相比） 。 管輸適于大量、單向、定點(diǎn)管輸適于大量、單向、定點(diǎn)(dn din)的運(yùn)輸，不如鐵路的運(yùn)輸，不如鐵路、公路運(yùn)輸靈活。、公路運(yùn)輸靈活。 占地少，受地形限制少。占地少，受地形限制少。 運(yùn)價(jià)低，耗能少。運(yùn)價(jià)低，耗能少。 便于管理，易于實(shí)現(xiàn)集中控制，勞動(dòng)生產(chǎn)率高。便于管理，易于實(shí)現(xiàn)集中控制，勞動(dòng)生產(chǎn)率高。 受外界限制少，可長(zhǎng)期穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行，對(duì)環(huán)境受外界限制少，可長(zhǎng)期穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行，對(duì)環(huán)境 的污染小。的污染小。輸油管道概況輸油管道概況一條一條72

8、0管線的輸量約等于一條單線鐵路的運(yùn)量，但造價(jià)不如鐵路的管線的輸量約等于一條單線鐵路的運(yùn)量，但造價(jià)不如鐵路的1/2。管線埋于地下，基本不受惡劣氣候的影響，油氣污染和噪聲污染都比鐵路小得多。管線埋于地下，基本不受惡劣氣候的影響，油氣污染和噪聲污染都比鐵路小得多。原蘇聯(lián)管線運(yùn)價(jià)約為鐵路的原蘇聯(lián)管線運(yùn)價(jià)約為鐵路的1/2，美國(guó)約為鐵路的，美國(guó)約為鐵路的1/7-1/10 ，我國(guó)目前基本與鐵路持平，我國(guó)目前基本與鐵路持平。管線埋于地下，地面仍可耕種。鐵路的坡度一般不能超過(guò)管線埋于地下，地面仍可耕種。鐵路的坡度一般不能超過(guò)30度，而管線不受坡度的限制，有利于翻山越嶺，取捷徑，起終點(diǎn)相同的兩地間，管線的長(zhǎng)度一般

9、要比鐵路短度，而管線不受坡度的限制，有利于翻山越嶺，取捷徑，起終點(diǎn)相同的兩地間，管線的長(zhǎng)度一般要比鐵路短30%。第6頁(yè)/共95頁(yè)第六頁(yè)，共95頁(yè)。4、我國(guó)輸油管道概況、我國(guó)輸油管道概況(gikung) 1958年以前，我國(guó)輸油管道還是一個(gè)空白。年以前，我國(guó)輸油管道還是一個(gè)空白。1958年，我國(guó)修建了第一條長(zhǎng)輸管道：克拉瑪依年，我國(guó)修建了第一條長(zhǎng)輸管道：克拉瑪依獨(dú)山子原油管道。隨著我國(guó)石油工業(yè)的發(fā)展，獨(dú)山子原油管道。隨著我國(guó)石油工業(yè)的發(fā)展，20世紀(jì)世紀(jì)70年代開(kāi)始興建大型輸油管道，我國(guó)管道工業(yè)進(jìn)入第一個(gè)發(fā)展高潮年代開(kāi)始興建大型輸油管道，我國(guó)管道工業(yè)進(jìn)入第一個(gè)發(fā)展高潮(gocho),建設(shè)的管道主要

10、是原油管道。到目前為止建設(shè)的管道主要是原油管道。到目前為止,我國(guó)鋪設(shè)的百公里以上的原油長(zhǎng)輸管道我國(guó)鋪設(shè)的百公里以上的原油長(zhǎng)輸管道40余條余條,管徑為管徑為159720,形成了具有一定規(guī)模的原油管網(wǎng)形成了具有一定規(guī)模的原油管網(wǎng)(見(jiàn)全國(guó)油氣管線分布圖見(jiàn)全國(guó)油氣管線分布圖)。第7頁(yè)/共95頁(yè)第七頁(yè)，共95頁(yè)。我國(guó)管道工業(yè)繼第一個(gè)發(fā)展高潮之后，于我國(guó)管道工業(yè)繼第一個(gè)發(fā)展高潮之后，于20世紀(jì)世紀(jì)90年代中期逐漸進(jìn)入第二個(gè)發(fā)展高潮，而且目前已經(jīng)處在發(fā)展高潮之中。此次發(fā)展高潮以天然氣管道和成品油管道建設(shè)為主。近幾年來(lái)，我國(guó)已經(jīng)建成的或正在興建年代中期逐漸進(jìn)入第二個(gè)發(fā)展高潮，而且目前已經(jīng)處在發(fā)展高潮之中。此次

11、發(fā)展高潮以天然氣管道和成品油管道建設(shè)為主。近幾年來(lái)，我國(guó)已經(jīng)建成的或正在興建(xngjin)中的管道有，西氣東輸管道、澀北西寧蘭州天然氣管道、蘭州成都重慶成品油管道、茂名至昆明成品油管道、忠縣至武漢天然氣管道、寧波上海中的管道有，西氣東輸管道、澀北西寧蘭州天然氣管道、蘭州成都重慶成品油管道、茂名至昆明成品油管道、忠縣至武漢天然氣管道、寧波上海南京進(jìn)口原油管道、環(huán)珠江三角洲液化天然氣管道、鎮(zhèn)海至蕭山成品油管道，以及平湖至上海的海底天然氣管道等。正準(zhǔn)備興建南京進(jìn)口原油管道、環(huán)珠江三角洲液化天然氣管道、鎮(zhèn)海至蕭山成品油管道，以及平湖至上海的海底天然氣管道等。正準(zhǔn)備興建(xngjin)的管道還有中俄天

12、然氣管道、中俄原油管道，遠(yuǎn)景規(guī)劃可能還有吐庫(kù)曼斯坦至中國(guó)的天然氣管道、西西伯利亞至中國(guó)天然氣管道，以及蘇里格氣田的外輸管道等。的管道還有中俄天然氣管道、中俄原油管道，遠(yuǎn)景規(guī)劃可能還有吐庫(kù)曼斯坦至中國(guó)的天然氣管道、西西伯利亞至中國(guó)天然氣管道，以及蘇里格氣田的外輸管道等。第8頁(yè)/共95頁(yè)第八頁(yè)，共95頁(yè)。返回返回(fnhu)阿爾善阿爾善-賽漢塔賽漢塔拉原油拉原油(yunyu)管道管道在東北和華北地區(qū)，先后建成了慶鐵線、鐵在東北和華北地區(qū)，先后建成了慶鐵線、鐵大線、鐵秦線、秦京線、鐵扶線、撫鞍線和大線、鐵秦線、秦京線、鐵扶線、撫鞍線和任京線，形成了規(guī)模較大的東北管網(wǎng)，擔(dān)負(fù)任京線，形成了規(guī)模較大的東北

13、管網(wǎng)，擔(dān)負(fù)了大慶油田了大慶油田(d qn yu tin)、遼河油田、遼河油田、華北油田的原油外輸任務(wù)。華北油田的原油外輸任務(wù)。在華東華北地區(qū)，先后建成了魯寧線、濮臨線、滄臨線在華東華北地區(qū)，先后建成了魯寧線、濮臨線、滄臨線、中洛線、東臨線、東黃線、東黃復(fù)線、東辛線、臨濟(jì)、中洛線、東臨線、東黃線、東黃復(fù)線、東辛線、臨濟(jì)線，形成了規(guī)模較大的華東原油管網(wǎng)，擔(dān)負(fù)了勝利油田線，形成了規(guī)模較大的華東原油管網(wǎng)，擔(dān)負(fù)了勝利油田、中原油田的原油外輸任務(wù)。另外，已經(jīng)停止運(yùn)行的任、中原油田的原油外輸任務(wù)。另外，已經(jīng)停止運(yùn)行的任滄線實(shí)際上已將東北和華東兩大管網(wǎng)連為一體。滄線實(shí)際上已將東北和華東兩大管網(wǎng)連為一體。在華中

14、地區(qū)，魏荊線擔(dān)負(fù)了河南油田的原油外在華中地區(qū)，魏荊線擔(dān)負(fù)了河南油田的原油外輸任務(wù)。在華南地區(qū)，湛茂線擔(dān)負(fù)了茂名石化輸任務(wù)。在華南地區(qū)，湛茂線擔(dān)負(fù)了茂名石化的供油任務(wù)。在內(nèi)蒙境內(nèi)阿賽線擔(dān)負(fù)了二連油的供油任務(wù)。在內(nèi)蒙境內(nèi)阿賽線擔(dān)負(fù)了二連油田的原油外輸任務(wù)。田的原油外輸任務(wù)。在西北地區(qū)，克獨(dú)線、克烏線擔(dān)負(fù)了克拉瑪依油田的原油外輸任務(wù)；花格線擔(dān)負(fù)了青海油田的原油外輸任務(wù)；馬惠寧線、靖咸線擔(dān)負(fù)了長(zhǎng)慶油田的原油外輸任務(wù)；庫(kù)鄯線擔(dān)負(fù)了塔里木油田的原油外輸任務(wù)。在西北地區(qū)，克獨(dú)線、克烏線擔(dān)負(fù)了克拉瑪依油田的原油外輸任務(wù)；花格線擔(dān)負(fù)了青海油田的原油外輸任務(wù)；馬惠寧線、靖咸線擔(dān)負(fù)了長(zhǎng)慶油田的原油外輸任務(wù)；庫(kù)鄯線擔(dān)

15、負(fù)了塔里木油田的原油外輸任務(wù)。四川油田管網(wǎng)四川油田管網(wǎng)馬惠寧線馬惠寧線花格線花格線魏荊線魏荊線第9頁(yè)/共95頁(yè)第九頁(yè)，共95頁(yè)。二、二、 輸油泵站的工作輸油泵站的工作(gngzu)(gngzu)特性特性 1、長(zhǎng)輸管道、長(zhǎng)輸管道(gundo)的泵機(jī)組類型的泵機(jī)組類型 輸油泵站的作用輸油泵站的作用(zuyng):由于離心泵具有排量大、揚(yáng)程高、效率高、流量調(diào)節(jié)方便、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，在長(zhǎng)輸管道上得到廣泛應(yīng)用。由于離心泵具有排量大、揚(yáng)程高、效率高、流量調(diào)節(jié)方便、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，在長(zhǎng)輸管道上得到廣泛應(yīng)用。 不斷向油流提供一定的壓力能，以便其能繼續(xù)流動(dòng)。不斷向油流提供一定的壓力能，以便其能繼續(xù)流動(dòng)。第10頁(yè)

16、/共95頁(yè)第十頁(yè)，共95頁(yè)。 長(zhǎng)距離輸油管道均采用離心泵，很少使用其他長(zhǎng)距離輸油管道均采用離心泵，很少使用其他(qt)類型的泵。類型的泵。 離心泵的型式離心泵的型式(xn sh)有兩種：有兩種： 多級(jí)（高壓）泵多級(jí)（高壓）泵:排量較小排量較小,又稱為又稱為(chn wi)并聯(lián)泵；并聯(lián)泵； 單級(jí)（低壓）泵單級(jí)（低壓）泵:排量大，揚(yáng)程低，又稱為串聯(lián)泵。排量大，揚(yáng)程低，又稱為串聯(lián)泵。 (1) 長(zhǎng)輸管道用泵長(zhǎng)輸管道用泵 一般來(lái)說(shuō)，輸油泵站上均采用單一的并聯(lián)泵或串聯(lián)泵，很少串并聯(lián)泵混合使用，有時(shí)可能在大功率并聯(lián)泵或串聯(lián)泵前串聯(lián)低揚(yáng)程大排量的給油泵，以提高主泵的進(jìn)泵壓力。一般來(lái)說(shuō)，輸油泵站上均采用單一的并

17、聯(lián)泵或串聯(lián)泵，很少串并聯(lián)泵混合使用，有時(shí)可能在大功率并聯(lián)泵或串聯(lián)泵前串聯(lián)低揚(yáng)程大排量的給油泵，以提高主泵的進(jìn)泵壓力。 串聯(lián)泵具有排量大、揚(yáng)程低、效率高的特點(diǎn)。我國(guó)試制的串聯(lián)泵具有排量大、揚(yáng)程低、效率高的特點(diǎn)。我國(guó)試制的KS型串聯(lián)泵比并聯(lián)泵效率高型串聯(lián)泵比并聯(lián)泵效率高10%左右，而國(guó)外生產(chǎn)的串聯(lián)泵比國(guó)內(nèi)多數(shù)管道采用的并聯(lián)泵效率高出左右，而國(guó)外生產(chǎn)的串聯(lián)泵比國(guó)內(nèi)多數(shù)管道采用的并聯(lián)泵效率高出18%左右。左右。第11頁(yè)/共95頁(yè)第十一頁(yè)，共95頁(yè)。 長(zhǎng)距離輸油管道是耗能大戶，而等溫輸油管道的耗能設(shè)備主要是輸油主泵，因此提高輸油主泵的效率是提高等溫輸油管道經(jīng)濟(jì)效益的主要途徑。如果長(zhǎng)距離輸油管道是耗能大戶

18、，而等溫輸油管道的耗能設(shè)備主要是輸油主泵，因此提高輸油主泵的效率是提高等溫輸油管道經(jīng)濟(jì)效益的主要途徑。如果(rgu)將我國(guó)目前輸油管道的輸油主泵效率由將我國(guó)目前輸油管道的輸油主泵效率由70%左右提高左右提高85%左右，輸油電耗將減少左右，輸油電耗將減少20%以上。因此，在成品油管道的日常管理中，加強(qiáng)對(duì)輸油主泵的維修保養(yǎng)，使其始終處于高效狀態(tài)，對(duì)提高輸油管道的經(jīng)濟(jì)效益非常重要。以上。因此，在成品油管道的日常管理中，加強(qiáng)對(duì)輸油主泵的維修保養(yǎng)，使其始終處于高效狀態(tài)，對(duì)提高輸油管道的經(jīng)濟(jì)效益非常重要。第12頁(yè)/共95頁(yè)第十二頁(yè)，共95頁(yè)。(2) 原動(dòng)機(jī)原動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī) 柴油機(jī)柴油機(jī) 燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨?/p>

19、機(jī)(rnqlnj) 輸油泵的原動(dòng)機(jī)應(yīng)根據(jù)泵的性能參數(shù)、原動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)、能源供應(yīng)情況、管道輸油泵的原動(dòng)機(jī)應(yīng)根據(jù)泵的性能參數(shù)、原動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)、能源供應(yīng)情況、管道(gundo)自控及調(diào)節(jié)方式等因素決定。分為自控及調(diào)節(jié)方式等因素決定。分為 ：電動(dòng)機(jī)具有體積小、重量輕、噪音低、運(yùn)行平穩(wěn)可電動(dòng)機(jī)具有體積小、重量輕、噪音低、運(yùn)行平穩(wěn)可靠、便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于電力供應(yīng)充足靠、便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于電力供應(yīng)充足的地區(qū)一般均采用電動(dòng)機(jī)作為的原動(dòng)機(jī)。其缺點(diǎn)是的地區(qū)一般均采用電動(dòng)機(jī)作為的原動(dòng)機(jī)。其缺點(diǎn)是調(diào)速困難，需要專門的調(diào)速裝置。但對(duì)于電網(wǎng)覆蓋調(diào)速困難，需要專門的調(diào)速裝置。但對(duì)于電網(wǎng)覆蓋不到的地區(qū)，是否采

20、用電動(dòng)機(jī)要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。如不到的地區(qū)，是否采用電動(dòng)機(jī)要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。如果果(rgu)需要架設(shè)長(zhǎng)距離輸電線路，采用電動(dòng)機(jī)需要架設(shè)長(zhǎng)距離輸電線路，采用電動(dòng)機(jī)是不合適的。是不合適的。與電動(dòng)機(jī)相比，柴油機(jī)有許多不足之處：體積與電動(dòng)機(jī)相比，柴油機(jī)有許多不足之處：體積大、噪音大、運(yùn)行管理不方便、易損件多、維大、噪音大、運(yùn)行管理不方便、易損件多、維修工作量大、需要解決燃料供應(yīng)問(wèn)題。其優(yōu)點(diǎn)修工作量大、需要解決燃料供應(yīng)問(wèn)題。其優(yōu)點(diǎn)是可調(diào)速。對(duì)于未被電網(wǎng)覆蓋或電力供應(yīng)不足是可調(diào)速。對(duì)于未被電網(wǎng)覆蓋或電力供應(yīng)不足的地區(qū)，采用柴油機(jī)可能更為經(jīng)濟(jì)。的地區(qū)，采用柴油機(jī)可能更為經(jīng)濟(jì)。燃?xì)廨啓C(jī)單位功率的重量和體積都比柴油機(jī)燃

21、氣輪機(jī)單位功率的重量和體積都比柴油機(jī)小得多，可以用油品和天然氣作燃料，不用小得多，可以用油品和天然氣作燃料，不用冷卻水，便于自動(dòng)控制，運(yùn)行安全可靠，功冷卻水，便于自動(dòng)控制，運(yùn)行安全可靠，功率大，轉(zhuǎn)速可調(diào)。一些退役的航空發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)率大，轉(zhuǎn)速可調(diào)。一些退役的航空發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)改型后可用于驅(qū)動(dòng)離心泵。對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)的改型后可用于驅(qū)動(dòng)離心泵。對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)的大型油氣管線，采用燃?xì)廨啓C(jī)可能是比較好大型油氣管線，采用燃?xì)廨啓C(jī)可能是比較好地選擇。如前面提到的橫貫阿拉斯加管線采地選擇。如前面提到的橫貫阿拉斯加管線采用的就是改型后的航空燃?xì)廨啓C(jī)。用的就是改型后的航空燃?xì)廨啓C(jī)。第13頁(yè)/共95頁(yè)第十三頁(yè)，共95頁(yè)。2、離心泵

22、的工作、離心泵的工作(gngzu)特性特性 對(duì)于電動(dòng)離心泵機(jī)組，目前原動(dòng)機(jī)普遍采用異步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速為常數(shù)。因此對(duì)于電動(dòng)離心泵機(jī)組，目前原動(dòng)機(jī)普遍采用異步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速為常數(shù)。因此H=f(q)，揚(yáng)程，揚(yáng)程(yngchng)是流量的單值函數(shù)，一般可用二次拋物線方程是流量的單值函數(shù)，一般可用二次拋物線方程H=a-bq2表示。表示。 對(duì)于長(zhǎng)輸管道，常采用對(duì)于長(zhǎng)輸管道，常采用H=a-bq2-m的形式，其中的形式，其中(qzhng)a、b為常數(shù)，可根據(jù)泵特性數(shù)據(jù)由最小二乘法求得；為常數(shù)，可根據(jù)泵特性數(shù)據(jù)由最小二乘法求得；m與流態(tài)有關(guān)與流態(tài)有關(guān);q為單泵排量。采用上式描述泵特性，與實(shí)測(cè)值的最大偏差為單泵排量。

23、采用上式描述泵特性，與實(shí)測(cè)值的最大偏差 2%。第14頁(yè)/共95頁(yè)第十四頁(yè)，共95頁(yè)。3、改變泵特性、改變泵特性(txng)的的方法方法 改變泵特性改變泵特性(txng)的方法主要有：的方法主要有： (1) 切削切削(qixio)葉輪葉輪 mmqDDbDDaH 2020a,b與葉輪直徑與葉輪直徑D0 對(duì)應(yīng)的泵特性方程中對(duì)應(yīng)的泵特性方程中的兩個(gè)常系數(shù)的兩個(gè)常系數(shù)mm,0變化前后的葉輪直徑變化前后的葉輪直徑、式中：式中：DD第15頁(yè)/共95頁(yè)第十五頁(yè)，共95頁(yè)。(2) 改變改變(gibin)泵的轉(zhuǎn)速泵的轉(zhuǎn)速 mmqnnbnnaH 2020n調(diào)速后泵的轉(zhuǎn)速調(diào)速后泵的轉(zhuǎn)速(zhun s)，r/min n

24、0調(diào)速前泵的轉(zhuǎn)速調(diào)速前泵的轉(zhuǎn)速(zhun s)，r/mina,b與轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速n0 對(duì)應(yīng)的泵特性方程中的兩個(gè)常系對(duì)應(yīng)的泵特性方程中的兩個(gè)常系數(shù)數(shù)式中：式中：第16頁(yè)/共95頁(yè)第十六頁(yè)，共95頁(yè)。4、輸油泵站的工作、輸油泵站的工作(gngzu)特性特性 輸油泵站的工作輸油泵站的工作(gngzu)特性可用特性可用H=f(Q)表示表示 輸油泵的基本輸油泵的基本(jbn)組合方式一般有兩種：串聯(lián)和并聯(lián)組合方式一般有兩種：串聯(lián)和并聯(lián) (1) 并聯(lián)泵站的工作特性并聯(lián)泵站的工作特性QHc q2 q1第17頁(yè)/共95頁(yè)第十七頁(yè)，共95頁(yè)。并聯(lián)并聯(lián)(bnglin)泵站的特點(diǎn)泵站的特點(diǎn) ：泵站的流量等于正在泵站的流

25、量等于正在(zhngzi)運(yùn)行的輸油泵的流量之和，每臺(tái)泵的揚(yáng)程均等于泵站的揚(yáng)程。即：運(yùn)行的輸油泵的流量之和，每臺(tái)泵的揚(yáng)程均等于泵站的揚(yáng)程。即： mmcbqaBQAH 22 qQ第18頁(yè)/共95頁(yè)第十八頁(yè)，共95頁(yè)。設(shè)有設(shè)有n1臺(tái)型號(hào)臺(tái)型號(hào)(xngho)相同的泵并聯(lián)，即相同的泵并聯(lián)，即 1/nQq mmmcQnbanQbaH 22121 A=a bnBm 211注意注意(zh y) ：泵并聯(lián)運(yùn)行泵并聯(lián)運(yùn)行(ynxng)時(shí)，在改變運(yùn)行時(shí)，在改變運(yùn)行(ynxng)的泵機(jī)組數(shù)時(shí)，要防止電機(jī)過(guò)載。的泵機(jī)組數(shù)時(shí)，要防止電機(jī)過(guò)載。則：則：第19頁(yè)/共95頁(yè)第十九頁(yè)，共95頁(yè)。例如兩臺(tái)泵并聯(lián)例如兩臺(tái)泵并聯(lián)(b

26、nglin)時(shí)，若一臺(tái)時(shí)，若一臺(tái)泵停運(yùn)，由特性曲線知，單泵的排量泵停運(yùn)，由特性曲線知，單泵的排量qQ/2，排量增加，功率上升，電機(jī)有，排量增加，功率上升，電機(jī)有可能過(guò)載?？赡苓^(guò)載。H管路管路單泵單泵并聯(lián)并聯(lián)QqQ/2第20頁(yè)/共95頁(yè)第二十頁(yè)，共95頁(yè)。(2) 串聯(lián)串聯(lián)(chunlin)泵站的泵站的工作特性工作特性 Q Hc q2,H2 q1,H1第21頁(yè)/共95頁(yè)第二十一頁(yè)，共95頁(yè)。 各泵流量各泵流量(liling)相等，相等，q=Q icHH設(shè)有設(shè)有n2臺(tái)型號(hào)臺(tái)型號(hào)(xngho)相同的泵串聯(lián)，則：相同的泵串聯(lián)，則： mcbQnanHnH 2222bnBanA22 ， 泵站揚(yáng)程泵站揚(yáng)程(y

27、ngchng)等于各泵揚(yáng)程等于各泵揚(yáng)程(yngchng)之和：之和：特點(diǎn)：特點(diǎn)：第22頁(yè)/共95頁(yè)第二十二頁(yè)，共95頁(yè)。(3) 串、并聯(lián)泵機(jī)組串、并聯(lián)泵機(jī)組(jz)數(shù)的確定數(shù)的確定 選擇選擇(xunz)泵機(jī)組數(shù)的原則主要有四條：泵機(jī)組數(shù)的原則主要有四條： 滿足滿足(mnz)輸量要求；輸量要求；充分利用管路的承壓能力；充分利用管路的承壓能力；泵在高效區(qū)工作；泵在高效區(qū)工作；泵的臺(tái)數(shù)符合規(guī)范要求（不超過(guò)四臺(tái)）。泵的臺(tái)數(shù)符合規(guī)范要求（不超過(guò)四臺(tái)）。第23頁(yè)/共95頁(yè)第二十三頁(yè)，共95頁(yè)。 并聯(lián)泵機(jī)組并聯(lián)泵機(jī)組(jz)數(shù)的確數(shù)的確定定qQn 其中其中(qzhng) :Q為任務(wù)為任務(wù)(rn wu)輸量，

28、輸量， q為單泵的額定排量為單泵的額定排量 顯然顯然 不一定是整數(shù)不一定是整數(shù) ，只能取與之相近的整數(shù)，這就是泵機(jī)組數(shù)的化整問(wèn)題。，只能取與之相近的整數(shù)，這就是泵機(jī)組數(shù)的化整問(wèn)題。 n如果管線的發(fā)展趨勢(shì)是輸量增加，則應(yīng)向大化，否則向小化。一般情況下要向大化。如果管線的發(fā)展趨勢(shì)是輸量增加，則應(yīng)向大化，否則向小化。一般情況下要向大化。 由此可見(jiàn)并聯(lián)泵的臺(tái)數(shù)主要根據(jù)輸量確定，而泵的級(jí)數(shù)（揚(yáng)程）則要根據(jù)管路的允許工作壓力確定。另外根據(jù)規(guī)范規(guī)定，泵站至少設(shè)一臺(tái)備用泵。由此可見(jiàn)并聯(lián)泵的臺(tái)數(shù)主要根據(jù)輸量確定，而泵的級(jí)數(shù)（揚(yáng)程）則要根據(jù)管路的允許工作壓力確定。另外根據(jù)規(guī)范規(guī)定，泵站至少設(shè)一臺(tái)備用泵。 第24頁(yè)

29、/共95頁(yè)第二十四頁(yè)，共95頁(yè)。串聯(lián)串聯(lián)(chunlin)泵泵 HHn 其中：其中：H 為管路的許用強(qiáng)度為管路的許用強(qiáng)度(qingd)（允許承壓能力）（允許承壓能力） H 為單泵的額定揚(yáng)程。為單泵的額定揚(yáng)程。 一般來(lái)說(shuō)，串聯(lián)泵的應(yīng)向小化，如果向大化，則排出壓力一般來(lái)說(shuō)，串聯(lián)泵的應(yīng)向小化，如果向大化，則排出壓力(yl)可能超過(guò)管子的許用強(qiáng)度，是很危險(xiǎn)的。而且向大化后，泵站數(shù)將減少，開(kāi)泵方案少，操作不靈活。串聯(lián)泵的額定排量根據(jù)管線任務(wù)輸量確定?？赡艹^(guò)管子的許用強(qiáng)度，是很危險(xiǎn)的。而且向大化后，泵站數(shù)將減少，開(kāi)泵方案少，操作不靈活。串聯(lián)泵的額定排量根據(jù)管線任務(wù)輸量確定。第25頁(yè)/共95頁(yè)第二十五頁(yè)，

30、共95頁(yè)。(4) 串、并聯(lián)組合串、并聯(lián)組合(zh)形式的確定形式的確定 從管特性和地形方面考慮，串聯(lián)泵更適合于地形平坦的地區(qū)和從管特性和地形方面考慮，串聯(lián)泵更適合于地形平坦的地區(qū)和下坡段，這種情況下坡段，這種情況(qngkung)下管路特性較陡，所以也可下管路特性較陡，所以也可以說(shuō)串聯(lián)泵更適合于管路特性較陡的情況以說(shuō)串聯(lián)泵更適合于管路特性較陡的情況(qngkung)。這。這一點(diǎn)可以用如圖所示的特性曲線解釋。一點(diǎn)可以用如圖所示的特性曲線解釋。 從經(jīng)濟(jì)方面考慮，串聯(lián)效率較高，比較經(jīng)濟(jì)。我國(guó)并聯(lián)泵的效率從經(jīng)濟(jì)方面考慮，串聯(lián)效率較高，比較經(jīng)濟(jì)。我國(guó)并聯(lián)泵的效率一般一般(ybn)只有只有70%左右，而串

31、聯(lián)泵的效率可達(dá)左右，而串聯(lián)泵的效率可達(dá)90%。串聯(lián)泵。串聯(lián)泵的特點(diǎn)是：揚(yáng)程低、排量大、葉輪直徑小、流通面積大，故泵的特點(diǎn)是：揚(yáng)程低、排量大、葉輪直徑小、流通面積大，故泵損失小，效率高。損失小，效率高。第26頁(yè)/共95頁(yè)第二十六頁(yè)，共95頁(yè)。 Q1 Q2ABC h1h2并聯(lián)并聯(lián)串聯(lián)串聯(lián)并聯(lián)單泵并聯(lián)單泵串聯(lián)單泵串聯(lián)單泵HQ平坦平坦(pngtn)地區(qū)或下坡段串聯(lián)泵與并聯(lián)泵的比較地區(qū)或下坡段串聯(lián)泵與并聯(lián)泵的比較第27頁(yè)/共95頁(yè)第二十七頁(yè)，共95頁(yè)。 如圖所示，正常運(yùn)行時(shí)，串、并聯(lián)如圖所示，正常運(yùn)行時(shí)，串、并聯(lián)(bnglin)泵均需兩臺(tái)泵工作，工作點(diǎn)為泵均需兩臺(tái)泵工作，工作點(diǎn)為A ，流量為，流量為Q1

32、。當(dāng)需將輸量降為。當(dāng)需將輸量降為Q2=1/2Q1時(shí)，串、并聯(lián)時(shí)，串、并聯(lián)(bnglin)泵均只開(kāi)一臺(tái)泵即可。工作點(diǎn)分別為泵均只開(kāi)一臺(tái)泵即可。工作點(diǎn)分別為B、C。串聯(lián)泵的節(jié)流損失為。串聯(lián)泵的節(jié)流損失為 ，并聯(lián)，并聯(lián)(bnglin)泵的節(jié)流損失為泵的節(jié)流損失為 ，顯然，顯然 ，因此采用串聯(lián)泵較經(jīng)濟(jì)，可適應(yīng)輸量的較大變化。，因此采用串聯(lián)泵較經(jīng)濟(jì)，可適應(yīng)輸量的較大變化。1h 2h 12hh 第28頁(yè)/共95頁(yè)第二十八頁(yè)，共95頁(yè)。 并聯(lián)泵更適合于地形比較陡、高差比較大的爬坡地區(qū)，此時(shí)站間管道較短，管路特性較平，泵所提供并聯(lián)泵更適合于地形比較陡、高差比較大的爬坡地區(qū)，此時(shí)站間管道較短，管路特性較平，泵所

33、提供(tgng)的能量主要用于克服很大的位差靜壓頭。的能量主要用于克服很大的位差靜壓頭。 第29頁(yè)/共95頁(yè)第二十九頁(yè)，共95頁(yè)。 Q2 Q1ABC h1 h2并聯(lián)并聯(lián)串聯(lián)串聯(lián)并聯(lián)單泵并聯(lián)單泵串聯(lián)單泵串聯(lián)單泵HQ上坡段串聯(lián)上坡段串聯(lián)(chunlin)泵與并聯(lián)泵的比較泵與并聯(lián)泵的比較第30頁(yè)/共95頁(yè)第三十頁(yè)，共95頁(yè)。如圖所示，正常運(yùn)行時(shí)兩臺(tái)泵運(yùn)行，輸量為如圖所示，正常運(yùn)行時(shí)兩臺(tái)泵運(yùn)行，輸量為Q1，當(dāng)輸量需降為，當(dāng)輸量需降為Q2=1/2Q1時(shí)，并聯(lián)泵只開(kāi)一臺(tái)泵即可，節(jié)流損失為時(shí)，并聯(lián)泵只開(kāi)一臺(tái)泵即可，節(jié)流損失為 ，而串聯(lián)泵仍需開(kāi)兩臺(tái)泵，節(jié)流損失為，而串聯(lián)泵仍需開(kāi)兩臺(tái)泵，節(jié)流損失為 ，顯然，顯然

34、 。因此，對(duì)于管路特性較平（地形較陡）的情況，并聯(lián)泵更能適應(yīng)。因此，對(duì)于管路特性較平（地形較陡）的情況，并聯(lián)泵更能適應(yīng)(shyng)流量的較大變化。流量的較大變化。1h 2h 12hh 第31頁(yè)/共95頁(yè)第三十一頁(yè)，共95頁(yè)。 串聯(lián)泵便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制串聯(lián)泵便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制(z dn kn zh)和優(yōu)化運(yùn)行。和優(yōu)化運(yùn)行。 目前國(guó)內(nèi)管線使用的基本上都是并聯(lián)泵組合形式，而我國(guó)大部分管線處于平原地帶，高差很小，因而造成節(jié)流損失大，調(diào)節(jié)困難，不易實(shí)現(xiàn)密封輸送。因此，東部管線改造目前國(guó)內(nèi)管線使用的基本上都是并聯(lián)泵組合形式，而我國(guó)大部分管線處于平原地帶，高差很小，因而造成節(jié)流損失大，調(diào)節(jié)困難，不易實(shí)現(xiàn)密封輸

35、送。因此，東部管線改造(gizo)的一個(gè)重要任務(wù)是并聯(lián)泵改串聯(lián)泵，進(jìn)而改旁接油罐流程為密閉流程，實(shí)行優(yōu)化運(yùn)行。的一個(gè)重要任務(wù)是并聯(lián)泵改串聯(lián)泵，進(jìn)而改旁接油罐流程為密閉流程，實(shí)行優(yōu)化運(yùn)行。 A、不存在超載問(wèn)題、不存在超載問(wèn)題B、調(diào)節(jié)方便、調(diào)節(jié)方便C、流程、流程(lichng)簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單D、調(diào)節(jié)方案多、調(diào)節(jié)方案多第32頁(yè)/共95頁(yè)第三十二頁(yè)，共95頁(yè)。1、管路、管路(un l)的壓降計(jì)算的壓降計(jì)算根據(jù)流體力學(xué)理論根據(jù)流體力學(xué)理論(lln)，輸油管道的總壓降可表示為：，輸油管道的總壓降可表示為： QjLzzhhH 其中：其中：hL為沿程摩阻為沿程摩阻 h為局部為局部(jb)摩阻摩阻 (zj-zQ) 為

36、計(jì)算高程差為計(jì)算高程差 三、輸油管道的壓能損失三、輸油管道的壓能損失第33頁(yè)/共95頁(yè)第三十三頁(yè)，共95頁(yè)。2、水力摩阻系數(shù)、水力摩阻系數(shù)(xsh)的計(jì)算的計(jì)算 計(jì)算長(zhǎng)輸管道計(jì)算長(zhǎng)輸管道(gundo)的摩阻損失主要是計(jì)算沿程摩阻損失的摩阻損失主要是計(jì)算沿程摩阻損失 hL 。達(dá)西公式達(dá)西公式(gngsh) ：gVDLhL22 對(duì)于一條給定的長(zhǎng)輸管道，對(duì)于一條給定的長(zhǎng)輸管道，L和和D都是已知的，輸量（或流速）也是已知的，現(xiàn)在的問(wèn)題就是如何計(jì)算水力摩阻系數(shù)都是已知的，輸量（或流速）也是已知的，現(xiàn)在的問(wèn)題就是如何計(jì)算水力摩阻系數(shù) 。 第34頁(yè)/共95頁(yè)第三十四頁(yè)，共95頁(yè)。根據(jù)流體力學(xué)根據(jù)流體力學(xué)(l

37、i t l xu)理論理論 Def，Re 其中其中(qzhng)：e為管壁的絕對(duì)粗糙度，為管壁的絕對(duì)粗糙度，D為管道內(nèi)徑。為管道內(nèi)徑。 是是Re和和e/D 的二元函數(shù)的二元函數(shù)(hnsh)，具體的函，具體的函 數(shù)關(guān)系視流態(tài)而定。數(shù)關(guān)系視流態(tài)而定。在解決工程實(shí)際問(wèn)題時(shí)，為了安全，一般盡量避開(kāi)過(guò)渡區(qū)，因該區(qū)的流態(tài)不穩(wěn)定。實(shí)在無(wú)法避開(kāi)時(shí)，該區(qū)的在解決工程實(shí)際問(wèn)題時(shí)，為了安全，一般盡量避開(kāi)過(guò)渡區(qū)，因該區(qū)的流態(tài)不穩(wěn)定。實(shí)在無(wú)法避開(kāi)時(shí)，該區(qū)的按紊流光滑區(qū)計(jì)算。按紊流光滑區(qū)計(jì)算。 流態(tài)：分為層流和紊流，中間還存在一個(gè)過(guò)濾區(qū)。流態(tài)：分為層流和紊流，中間還存在一個(gè)過(guò)濾區(qū)。第35頁(yè)/共95頁(yè)第三十五頁(yè)，共95頁(yè)。

38、(1) 流態(tài)劃分流態(tài)劃分(hu fn)和輸油管道的常見(jiàn)流態(tài)和輸油管道的常見(jiàn)流態(tài) 層流：層流：Re2000 過(guò)渡流：過(guò)渡流：2000Re3000 紊流光滑區(qū)：紊流光滑區(qū)：3000Re Re1 （簡(jiǎn)稱光滑區(qū)）（簡(jiǎn)稱光滑區(qū)） 紊流混合摩擦紊流混合摩擦(mc)區(qū)：區(qū)：Re1Re Re2 （簡(jiǎn)稱粗糙區(qū)）（簡(jiǎn)稱粗糙區(qū)）我國(guó)輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的流態(tài)劃分我國(guó)輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的流態(tài)劃分(hu fn)標(biāo)準(zhǔn)是：標(biāo)準(zhǔn)是：第36頁(yè)/共95頁(yè)第三十六頁(yè)，共95頁(yè)。其中其中(qzhng)：輸油管道中所遇到輸油管道中所遇到(y do)的流態(tài)一般為：的流態(tài)一般為： 熱含蠟原油管道：水力光滑區(qū)熱含蠟原油管道：水力光

39、滑區(qū) 小口徑輕質(zhì)成品油管道：混合摩擦小口徑輕質(zhì)成品油管道：混合摩擦(mc)區(qū)區(qū) 高粘原油和燃料油管道：層流區(qū)高粘原油和燃料油管道：層流區(qū) 長(zhǎng)輸管道一般很少工作在粗糙區(qū)。長(zhǎng)輸管道一般很少工作在粗糙區(qū)。7817 .59Re lg765665Re2 De2 第37頁(yè)/共95頁(yè)第三十七頁(yè)，共95頁(yè)。(2) 管壁管壁(un b)粗糙度的確定粗糙度的確定 管壁管壁(un b)粗糙度粗糙度 ：相對(duì)粗糙度：絕對(duì)粗糙度與管內(nèi)徑相對(duì)粗糙度：絕對(duì)粗糙度與管內(nèi)徑(ni jn)的比值的比值(e/D或或2e/D)。 絕對(duì)粗糙度：管內(nèi)壁面突起高度的統(tǒng)計(jì)平均值。絕對(duì)粗糙度：管內(nèi)壁面突起高度的統(tǒng)計(jì)平均值。紊流各區(qū)分界雷諾數(shù)紊流

40、各區(qū)分界雷諾數(shù)Re1、Re2及水力摩阻系數(shù)都與管壁粗糙度有關(guān)。我國(guó)及水力摩阻系數(shù)都與管壁粗糙度有關(guān)。我國(guó)輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定的各種管子的絕對(duì)粗糙度如下：中規(guī)定的各種管子的絕對(duì)粗糙度如下： 無(wú)縫鋼管：無(wú)縫鋼管：0.06mm直縫鋼管：直縫鋼管：0.054mm 螺旋焊縫鋼管：螺旋焊縫鋼管：DN=250350時(shí)取時(shí)取0.125mm DN400時(shí)取時(shí)取0.1mm第38頁(yè)/共95頁(yè)第三十八頁(yè)，共95頁(yè)。(4) 水力水力(shul)摩阻系數(shù)的計(jì)算摩阻系數(shù)的計(jì)算 我國(guó)常用的各區(qū)水力我國(guó)常用的各區(qū)水力(shul)摩阻系數(shù)的計(jì)算公式見(jiàn)下表。摩阻系數(shù)的計(jì)算公式見(jiàn)下表。 流態(tài)流態(tài) 劃分范圍劃

41、分范圍 f(Re,) 層流層流 Re2000 =64/Re紊紊流流水力光滑區(qū)水力光滑區(qū) 3000ReRe1=混合摩擦區(qū)混合摩擦區(qū) ReRe2=7/87 .597/85 .59 lg765665 51.2Relg21 25. 0Re3164. 0 時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)510Re 11. 14 . 7Re8 . 6lg8 . 11 lg274. 11 第39頁(yè)/共95頁(yè)第三十九頁(yè)，共95頁(yè)。3、流量壓降綜合、流量壓降綜合(zngh)計(jì)算公式計(jì)算公式列賓宗公列賓宗公式式 (1) 列賓宗公式列賓宗公式(gngsh) LDQvhmmmL 52 mARe DQ4Re 24DQV 代入達(dá)西公式代入達(dá)西公式、和和把把令令

42、gAmm 248 LDQgAhmmmmmL 52248 整理得整理得即得到即得到(d do)列賓宗公式：列賓宗公式：第40頁(yè)/共95頁(yè)第四十頁(yè)，共95頁(yè)。 627. 0lg127. 010 de 流態(tài)流態(tài)Am 層流層流 64 1 4.15紊紊流流水力光滑區(qū)水力光滑區(qū) 0.3164 0.25 0.0246混合摩擦區(qū)混合摩擦區(qū) 0.123 0.0802A粗糙區(qū)粗糙區(qū)00.0826不同不同(b tn)流態(tài)下的流態(tài)下的A、m、值值第41頁(yè)/共95頁(yè)第四十一頁(yè)，共95頁(yè)。4、管路、管路(un l)的的水力坡降水力坡降 定義：管道單位定義：管道單位(dnwi)長(zhǎng)度上的摩阻損失稱為水力坡降。用長(zhǎng)度上的摩阻損

43、失稱為水力坡降。用 i 表示：表示： mmmDQi 52 gVDi212 或或單位單位(dnwi)輸量的水力坡降輸量的水力坡降:水力坡降與管道長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，只隨流量、粘度、管徑和流態(tài)不同而不同。水力坡降與管道長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，只隨流量、粘度、管徑和流態(tài)不同而不同。mmDvf 5 mfQi 2Q=1時(shí)的水力坡降，即單位流量下，單位管道長(zhǎng)度上的摩時(shí)的水力坡降，即單位流量下，單位管道長(zhǎng)度上的摩阻損失，用阻損失，用f表示表示第42頁(yè)/共95頁(yè)第四十二頁(yè)，共95頁(yè)。5、管路、管路(un l)工作特性工作特性 定義定義(dngy)： 已定管路（已定管路（D , L , Z 一定）輸送某種已定粘度油品時(shí)，管路所需壓頭（

44、即壓頭損失）和流量的關(guān)系一定）輸送某種已定粘度油品時(shí)，管路所需壓頭（即壓頭損失）和流量的關(guān)系(gun x)（H-Q關(guān)系關(guān)系(gun x)）稱為管路工作特性。）稱為管路工作特性。ZhDLQHmmm 52/ZhfLQm 2第43頁(yè)/共95頁(yè)第四十三頁(yè)，共95頁(yè)。ZHQ層流區(qū)層流區(qū)過(guò)渡區(qū)過(guò)渡區(qū)紊流區(qū)紊流區(qū)QLJ輸油管道的工作特性曲線輸油管道的工作特性曲線第44頁(yè)/共95頁(yè)第四十四頁(yè)，共95頁(yè)。6、離心泵與管路、離心泵與管路(un l)的聯(lián)合工的聯(lián)合工作作 泵站與管路泵站與管路(un l)的工作點(diǎn)的方法有兩種，即圖解法和解析法。的工作點(diǎn)的方法有兩種，即圖解法和解析法。 AHHAQAQ管路特性曲線管路特

45、性曲線泵站特性曲線泵站特性曲線圖解法：圖解法：下面重點(diǎn)討論下面重點(diǎn)討論(toln)解析法。解析法。第45頁(yè)/共95頁(yè)第四十五頁(yè)，共95頁(yè)。(1) (1) 一個(gè)一個(gè)(y )(y )泵站的管道泵站的管道 1122)(121ZZhhHHLccs 由斷面由斷面(dun min)1-1(dun min)1-1到到2-22-2列能量方程有：列能量方程有：式中：式中：HS1泵的吸入壓力為常數(shù)泵的吸入壓力為常數(shù)(chngsh)。HC 泵站揚(yáng)程泵站揚(yáng)程 hc 站內(nèi)損失站內(nèi)損失 hL 沿程摩阻沿程摩阻 Z2-Z1起終點(diǎn)計(jì)算高差起終點(diǎn)計(jì)算高差 第46頁(yè)/共95頁(yè)第四十六頁(yè)，共95頁(yè)。即：即： ZfLQhBQAHmc

46、ms 221mcsfLBhZAHQ 21mcBQAH 2第47頁(yè)/共95頁(yè)第四十七頁(yè)，共95頁(yè)。(2) 多泵站與管路的聯(lián)合多泵站與管路的聯(lián)合(linh)工作工作 旁接油罐輸油方式旁接油罐輸油方式(fngsh)（也叫開(kāi)式流程）（也叫開(kāi)式流程） Q1 Q2優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)(yudin)安全可靠，水擊危害小，對(duì)自動(dòng)化水平要求不高。安全可靠，水擊危害小，對(duì)自動(dòng)化水平要求不高。缺點(diǎn)缺點(diǎn) 流程和設(shè)備復(fù)雜，固定資產(chǎn)投資大流程和設(shè)備復(fù)雜，固定資產(chǎn)投資大油氣損耗嚴(yán)重油氣損耗嚴(yán)重 全線難以在最優(yōu)工況下運(yùn)行，能量浪費(fèi)大全線難以在最優(yōu)工況下運(yùn)行，能量浪費(fèi)大 第48頁(yè)/共95頁(yè)第四十八頁(yè)，共95頁(yè)。工作工作(gngzu)特特點(diǎn)

47、點(diǎn)每個(gè)泵站與其相應(yīng)的站間管路各自每個(gè)泵站與其相應(yīng)的站間管路各自(gz)構(gòu)成獨(dú)立的水力系統(tǒng)構(gòu)成獨(dú)立的水力系統(tǒng) 上下站輸量可以上下站輸量可以(ky)不等（由旁接罐調(diào)節(jié)）不等（由旁接罐調(diào)節(jié)） 各站的進(jìn)出站壓力沒(méi)有直接聯(lián)系各站的進(jìn)出站壓力沒(méi)有直接聯(lián)系 站間輸量的求法與一個(gè)泵站的管道相同站間輸量的求法與一個(gè)泵站的管道相同 mjjjcjsjjfLBZhAHQ 2Lj、Zj第第 j 站至第站至第 j 1 站間的計(jì)算長(zhǎng)度和計(jì)算高差站間的計(jì)算長(zhǎng)度和計(jì)算高差A(yù)j、Bj第第 j 站的站特性方程的系數(shù)站的站特性方程的系數(shù)式中：式中：第49頁(yè)/共95頁(yè)第四十九頁(yè)，共95頁(yè)。 密閉密閉(mb)輸油方式（也叫泵到泵流程）輸

48、油方式（也叫泵到泵流程） QQ優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)(yudin) 全線密閉，中間全線密閉，中間(zhngjin)站不存在蒸發(fā)站不存在蒸發(fā)損耗；損耗； 流程簡(jiǎn)單，固定資產(chǎn)投資小；流程簡(jiǎn)單，固定資產(chǎn)投資?。?可全部利用上站剩余壓頭，便于實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)行。可全部利用上站剩余壓頭，便于實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)行。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：要求自動(dòng)化水平高，要有可靠的自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)。要求自動(dòng)化水平高，要有可靠的自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)。第50頁(yè)/共95頁(yè)第五十頁(yè)，共95頁(yè)。工作工作(gngzu)特點(diǎn)特點(diǎn) 全線全線(qun xin)為一個(gè)統(tǒng)一的水力系統(tǒng)，全線為一個(gè)統(tǒng)一的水力系統(tǒng)，全線(qun xin)各站流量相同；各站流量相同； 輸量由全線所有泵站和全線管路輸

49、量由全線所有泵站和全線管路(un l)總特性決定；總特性決定； 設(shè)全線有設(shè)全線有n個(gè)泵站，各站特性相同，則輸量為：個(gè)泵站，各站特性相同，則輸量為：mJcsfLnBnhZHnAQ 21式中：式中： LJ為管道計(jì)算長(zhǎng)度為管道計(jì)算長(zhǎng)度 Z為管道計(jì)算高程差為管道計(jì)算高程差 第51頁(yè)/共95頁(yè)第五十一頁(yè)，共95頁(yè)。當(dāng)各站特性當(dāng)各站特性(txng)不同時(shí)，輸量計(jì)算公式為：不同時(shí)，輸量計(jì)算公式為：mJnjjcsnjjfLBnhZHAQ 2111Aj、Bj為第為第j座泵站特性方程中的兩個(gè)座泵站特性方程中的兩個(gè)(lin )系數(shù)。系數(shù)。第52頁(yè)/共95頁(yè)第五十二頁(yè)，共95頁(yè)。各站進(jìn)、出站壓力各站進(jìn)、出站壓力(yl

50、)相互影響相互影響 首站：首站： constHs 1ccsdhHHH 111第二站：由站間能量第二站：由站間能量(nngling)平衡方程平衡方程 :12121dsmHHZQfL 12112ZQfLHHmds ccsdhHHH 222第53頁(yè)/共95頁(yè)第五十三頁(yè)，共95頁(yè)。第第 j 站：站： jmjsjdjZQfLHH 21ccjdjsjhHHH 式中：式中： Lj-1為第為第 j -1 站到第站到第 j 站的管道站的管道(gundo)長(zhǎng)度，長(zhǎng)度， Zj-1為第為第 j 站與第站與第 j -1站的高程站的高程(gochng)差差 1211 jmjdjsjZQfLHH第54頁(yè)/共95頁(yè)第五十四頁(yè)

51、，共95頁(yè)。 7、翻越、翻越(fnyu)點(diǎn)和計(jì)算長(zhǎng)點(diǎn)和計(jì)算長(zhǎng)度度 HHfFLf第55頁(yè)/共95頁(yè)第五十五頁(yè)，共95頁(yè)。(1) 翻越翻越(fnyu)點(diǎn)的點(diǎn)的定義定義 如果使一定數(shù)量的液體通過(guò)線路上的某高點(diǎn)所需的壓頭比輸送到終點(diǎn)所需的壓頭大，且在所有高點(diǎn)中該高點(diǎn)所需的壓頭最大，那么此高點(diǎn)就稱為如果使一定數(shù)量的液體通過(guò)線路上的某高點(diǎn)所需的壓頭比輸送到終點(diǎn)所需的壓頭大，且在所有高點(diǎn)中該高點(diǎn)所需的壓頭最大，那么此高點(diǎn)就稱為(chn wi)翻越點(diǎn)。翻越點(diǎn)。 根據(jù)根據(jù)(gnj)該定義有：該定義有：QzQFFfZZiLZZiLHH 0)()( FzFLLiZZ上式表明，輸量為上式表明，輸量為 Q 的液體從翻越

52、點(diǎn)自流到終點(diǎn)還有能量富裕的液體從翻越點(diǎn)自流到終點(diǎn)還有能量富裕。第56頁(yè)/共95頁(yè)第五十六頁(yè)，共95頁(yè)。由此可給出翻越由此可給出翻越(fnyu)點(diǎn)的另一個(gè)定義：點(diǎn)的另一個(gè)定義：如果一定如果一定(ydng)輸量的液體從某高點(diǎn)自流到終點(diǎn)還輸量的液體從某高點(diǎn)自流到終點(diǎn)還有能量富裕，且在所有的高點(diǎn)中該高點(diǎn)的富裕能量有能量富裕，且在所有的高點(diǎn)中該高點(diǎn)的富裕能量最大，則該高點(diǎn)叫做翻越點(diǎn)。最大，則該高點(diǎn)叫做翻越點(diǎn)。(2) 翻越翻越(fnyu)點(diǎn)的點(diǎn)的確定確定 翻越點(diǎn)的確定可用圖解法和解析法。翻越點(diǎn)的確定可用圖解法和解析法。 圖解法圖解法 在管道縱斷面圖右上角作水力坡降線的直角三角形，將水力坡降線向下平移，如果

53、水力坡降線與終點(diǎn)相交之前首先與某高點(diǎn)在管道縱斷面圖右上角作水力坡降線的直角三角形，將水力坡降線向下平移，如果水力坡降線與終點(diǎn)相交之前首先與某高點(diǎn)F相切，則相切，則F點(diǎn)即為翻越點(diǎn)。點(diǎn)即為翻越點(diǎn)。 第57頁(yè)/共95頁(yè)第五十七頁(yè)，共95頁(yè)。 FLf i由圖可知：水力坡降線不一定先與管路上的最高點(diǎn)相切，所以由圖可知：水力坡降線不一定先與管路上的最高點(diǎn)相切，所以(suy)翻越點(diǎn)不一定是管路上的最高點(diǎn)，而是靠近線路終點(diǎn)的某個(gè)高點(diǎn)。翻越點(diǎn)不一定是管路上的最高點(diǎn)，而是靠近線路終點(diǎn)的某個(gè)高點(diǎn)。第58頁(yè)/共95頁(yè)第五十八頁(yè)，共95頁(yè)。 解解 析析 法法 在線路上選若干個(gè)高點(diǎn)進(jìn)行在線路上選若干個(gè)高點(diǎn)進(jìn)行(jnxng

54、)計(jì)算，一般選最高點(diǎn)及最高點(diǎn)之計(jì)算，一般選最高點(diǎn)及最高點(diǎn)之后的高點(diǎn)進(jìn)行后的高點(diǎn)進(jìn)行(jnxng)計(jì)算。計(jì)算方法有兩種：計(jì)算。計(jì)算方法有兩種：A、計(jì)算從起點(diǎn)到高點(diǎn)、計(jì)算從起點(diǎn)到高點(diǎn) j 所需的總壓頭所需的總壓頭Hj , 并與從起點(diǎn)到并與從起點(diǎn)到終點(diǎn)所需的總壓頭終點(diǎn)所需的總壓頭H比較比較(bjio)，如果有若干個(gè)高點(diǎn)，如果有若干個(gè)高點(diǎn)的的Hj 都大于都大于H，則，則Hj 最大者為翻越點(diǎn)。若所有的最大者為翻越點(diǎn)。若所有的Hj 都小于都小于H，則不存在翻越點(diǎn)。，則不存在翻越點(diǎn)。QjjjZZiLH QzZZiLH 式中：式中：Lj、Zj 分別為高點(diǎn)分別為高點(diǎn) j 的里程的里程(lchng)和高程。和高程

55、。 第59頁(yè)/共95頁(yè)第五十九頁(yè)，共95頁(yè)。B、計(jì)算、計(jì)算(j sun) )()(jZjjLLiZZH 如果有若干個(gè)點(diǎn)的如果有若干個(gè)點(diǎn)的 Hj 均大于零，則其中最大者為翻越點(diǎn)。若所有均大于零，則其中最大者為翻越點(diǎn)。若所有(suyu)點(diǎn)的點(diǎn)的 Hj 均小于零，則不存在翻越點(diǎn)。均小于零，則不存在翻越點(diǎn)。管線設(shè)計(jì)和運(yùn)行時(shí)，無(wú)論是旁接油罐流程還是密閉流程，翻越點(diǎn)均只有一個(gè)管線設(shè)計(jì)和運(yùn)行時(shí)，無(wú)論是旁接油罐流程還是密閉流程，翻越點(diǎn)均只有一個(gè)(y )，且確定方法相同。但翻越點(diǎn)會(huì)隨水力坡降的變化而變化。，且確定方法相同。但翻越點(diǎn)會(huì)隨水力坡降的變化而變化。第60頁(yè)/共95頁(yè)第六十頁(yè)，共95頁(yè)。(3) 翻越翻越(

56、fnyu)點(diǎn)后的流動(dòng)狀態(tài)點(diǎn)后的流動(dòng)狀態(tài) 管道上存在翻越點(diǎn)時(shí)，翻越點(diǎn)后的管內(nèi)液流將有剩余能量。如果不采用措施利用和消耗這部分能量，翻越點(diǎn)后管內(nèi)將出現(xiàn)不滿流。不滿流的存在將使管道出現(xiàn)兩相流動(dòng)，而且當(dāng)流速突然變化時(shí)會(huì)增大水擊壓力。對(duì)于管道上存在翻越點(diǎn)時(shí)，翻越點(diǎn)后的管內(nèi)液流將有剩余能量。如果不采用措施利用和消耗這部分能量，翻越點(diǎn)后管內(nèi)將出現(xiàn)不滿流。不滿流的存在將使管道出現(xiàn)兩相流動(dòng)，而且當(dāng)流速突然變化時(shí)會(huì)增大水擊壓力。對(duì)于(duy)順序輸送的管道還會(huì)增大混油。順序輸送的管道還會(huì)增大混油。措施措施(cush) ：1.在翻越點(diǎn)后采用小管徑：使流速增大，這可在翻越點(diǎn)后采用小管徑：使流速增大，這可能會(huì)產(chǎn)生靜電危

57、害，且對(duì)清管不利。能會(huì)產(chǎn)生靜電危害，且對(duì)清管不利。 2.在中途或終點(diǎn)設(shè)減壓站節(jié)流在中途或終點(diǎn)設(shè)減壓站節(jié)流。第61頁(yè)/共95頁(yè)第六十一頁(yè)，共95頁(yè)。(4) 計(jì)算長(zhǎng)度計(jì)算長(zhǎng)度 管道起點(diǎn)與翻越管道起點(diǎn)與翻越(fnyu)點(diǎn)之間的距離稱為管道的計(jì)算長(zhǎng)度點(diǎn)之間的距離稱為管道的計(jì)算長(zhǎng)度 管道上存在翻越點(diǎn)時(shí)，管線所需的總壓頭不能按線路管道上存在翻越點(diǎn)時(shí)，管線所需的總壓頭不能按線路(xinl)起、終點(diǎn)計(jì)算，而應(yīng)按起點(diǎn)與翻越點(diǎn)計(jì)算。起、終點(diǎn)計(jì)算，而應(yīng)按起點(diǎn)與翻越點(diǎn)計(jì)算。 不存在翻越點(diǎn)時(shí)，管線不存在翻越點(diǎn)時(shí)，管線(gunxin)計(jì)算長(zhǎng)度等于管線計(jì)算長(zhǎng)度等于管線(gunxin)全長(zhǎng)。全長(zhǎng)。 )(QZZZiLH 存在翻

58、越點(diǎn)時(shí)，計(jì)算長(zhǎng)度為起點(diǎn)到翻越點(diǎn)的距離，計(jì)算高差為存在翻越點(diǎn)時(shí)，計(jì)算長(zhǎng)度為起點(diǎn)到翻越點(diǎn)的距離，計(jì)算高差為翻越點(diǎn)高程與起點(diǎn)高程之差翻越點(diǎn)高程與起點(diǎn)高程之差 )(QfffZZiLHH 第62頁(yè)/共95頁(yè)第六十二頁(yè)，共95頁(yè)。已知：全線為水力光滑區(qū)，油品計(jì)算粘度已知：全線為水力光滑區(qū)，油品計(jì)算粘度=4.210-6m2/s，首站泵站特性方程：首站泵站特性方程：H370.5-3055Q1.75中間中間(zhngjin)站泵站特性方程：站泵站特性方程：H516.7-4250Q1.75 （Q：m3/s）首站進(jìn)站壓力：首站進(jìn)站壓力：s120米油柱，站內(nèi)局部阻力忽略不計(jì)。米油柱，站內(nèi)局部阻力忽略不計(jì)。 測(cè)點(diǎn)測(cè)點(diǎn)

59、12345里程里程(km) 026556476.4高程高程(m) 0839412264.2第63頁(yè)/共95頁(yè)第六十三頁(yè)，共95頁(yè)。單位輸量的水力坡降：?jiǎn)挝惠斄康乃ζ陆担?2858. 0311. 0102 . 40246. 075. 425. 06 f按里程按里程(lchng)64km處計(jì)算輸量：處計(jì)算輸量： /hm6 .491/sm1365.01000642858.042503055)0122(207 .5165 .3703375.11 Q第64頁(yè)/共95頁(yè)第六十四頁(yè)，共95頁(yè)。按終點(diǎn)按終點(diǎn)(zhngdin)計(jì)算輸量：計(jì)算輸量：/hm4 .475/sm1321. 010004 .762858

60、. 042503055)02 .64(207 .5165 .3703375. 12 Q12QQ ，故，故64km處不是翻越點(diǎn)，管道輸量為處不是翻越點(diǎn)，管道輸量為475.4m3/h。 方法二：先按終點(diǎn)計(jì)算輸量，然后方法二：先按終點(diǎn)計(jì)算輸量，然后(rnhu)計(jì)算該輸量下的水力計(jì)算該輸量下的水力坡降，然后坡降，然后(rnhu)分別計(jì)算該輸量下從起點(diǎn)到分別計(jì)算該輸量下從起點(diǎn)到64km處和到處和到終點(diǎn)的總壓降，判斷翻越點(diǎn)，然后終點(diǎn)的總壓降，判斷翻越點(diǎn)，然后(rnhu)計(jì)算管道所達(dá)到計(jì)算管道所達(dá)到的輸量。的輸量。 第65頁(yè)/共95頁(yè)第六十五頁(yè)，共95頁(yè)。單位輸量的水力坡降：?jiǎn)挝惠斄康乃ζ陆担?2858.