05原油管道輸送(第五次課)課件

上次課總結(jié)復(fù)習(xí)重點(diǎn)：（1）泵站的布置1）理論泵站數(shù)2）泵站數(shù)的化整3）泵站的布置（2）進(jìn)出站壓力的校核與各個(gè)站的平均站間距有關(guān)（3）動(dòng)水壓力的校核12/10/20221上次課總結(jié)復(fù)習(xí)12/9/202212.5.2動(dòng)、靜水壓頭的校核（1）動(dòng)水壓頭的校核

動(dòng)水壓力指油流沿管道流動(dòng)過程中各點(diǎn)的剩余壓力。在縱斷面圖上，動(dòng)水壓力是管道縱斷面線與水力坡降線之間的垂直高度。動(dòng)水壓力的大小不僅取決于地形的起伏變化，而且與管道的水力坡降和泵站的運(yùn)行情況有關(guān)。校核動(dòng)水壓力，就是檢查管道的剩余壓力是否在管道操作壓力的允許值范圍內(nèi)。即最低動(dòng)水壓力（一般為高點(diǎn)壓力）應(yīng)高于0.2MPa，最高動(dòng)水壓力應(yīng)在管道強(qiáng)度的允許值范圍內(nèi)。12/10/202222.5.2動(dòng)、靜水壓頭的校核12/9/20222對(duì)于最高動(dòng)水壓力的校核要注意以下兩點(diǎn)：1）校核動(dòng)水壓力應(yīng)根據(jù)管道可能承受壓力的最不利條件進(jìn)行。比如壓力越站或者分期分批建設(shè)管道的水力越站問題。其動(dòng)水壓力校核如圖分析所示。設(shè)計(jì)時(shí)：應(yīng)按照二期的泵站、間距來校核動(dòng)水壓力；不同站間，承壓要求不同，應(yīng)分別校核；考慮高差時(shí)也應(yīng)按照越站來校核。2）地形起伏劇烈，落差大的地區(qū)，動(dòng)水壓力可能超過最大允許工作壓力，需設(shè)置減壓站。圖2-21不同時(shí)期不同工況沿線動(dòng)水壓力的變化1234512/10/20223對(duì)于最高動(dòng)水壓力的校核要注意以下兩點(diǎn)：圖2-（2）靜水壓頭的校核

靜水壓力指油流停止流動(dòng)后，由地形高差產(chǎn)生的靜液柱壓力。翻越點(diǎn)后的管段或線路中途高峰后的峽谷地帶，停輸后的靜水壓力有可能大于管道允許的工作壓力。對(duì)于這種超壓情況是采取增加壁厚，還是設(shè)自控閥（或減壓站），自動(dòng)截?cái)喙艿?，也需進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。（3）管道大落差段的設(shè)計(jì)管道大落差帶來的問題下坡段低點(diǎn)動(dòng)、靜水壓力超高。管道下坡段的高處可能出現(xiàn)不滿流，造成液柱分離，形成氣體段塞（氣袋），管道發(fā)生振動(dòng)，離心泵發(fā)生氣蝕甚至斷流，損壞站內(nèi)設(shè)備。氣袋降低壓力波的傳遞速度，使水擊分析和控制變得復(fù)雜，水擊壓力增加使氣袋破滅，上下游液柱高速相遇，產(chǎn)生巨大的壓力而使管道超限，威脅管道安全。12/10/20224（2）靜水壓頭的校核12/9/20224解決管道大落差的方法按“等強(qiáng)度”原則，采用變壁厚管道設(shè)計(jì)，在低點(diǎn)處增加壁厚保證管道安全；采用變徑管設(shè)計(jì)，在下坡段采用較小管徑，加大沿程摩阻，降低低點(diǎn)處的動(dòng)水壓力，并減少管材的用量，降低工程投資。在地勢(shì)陡峭的地區(qū)采用隧道敷設(shè)以降低下坡段的高差，同時(shí)縮短線路，降低投資及動(dòng)力費(fèi)用。設(shè)置減壓站，運(yùn)行時(shí)減壓閥節(jié)流降低動(dòng)水壓力，停輸時(shí)關(guān)閉減壓閥隔斷靜壓。12/10/20225解決管道大落差的方法12/9/20225我國(guó)輸油管道的大落差情況和解決方法庫(kù)鄯線和蘭成渝成品油管道12/10/20226我國(guó)輸油管道的大落差情況和解決方法12/9/20226庫(kù)鄯線減壓站的設(shè)計(jì)12/10/20227庫(kù)鄯線減壓站的設(shè)計(jì)12/9/202272.6等溫輸油管道運(yùn)行工況分析與調(diào)節(jié)2.6.1中間站停運(yùn)工況分析

如圖所示輸油管道，因事故或其它原因造成中間C站停運(yùn)，分析各站停運(yùn)前后進(jìn)出口壓力變化情況12/10/202282.6等溫輸油管道運(yùn)行工況分析與調(diào)節(jié)12/9/20228

設(shè)全長(zhǎng)為L(zhǎng)的“從泵到泵”運(yùn)行的等溫輸油管道上有N個(gè)泵站，正常流量為Q。由于中間第c站停運(yùn)，流量降為Q*。如忽略站內(nèi)摩阻，由此時(shí)全線的壓降平衡式可求得12/10/20229設(shè)全長(zhǎng)為L(zhǎng)的“從泵到泵”運(yùn)行的等溫輸油管道（1）停運(yùn)站前各站

在停運(yùn)站前面，第c-1站的進(jìn)站壓力變化，可以由首站至c-1進(jìn)口處的壓降平衡式求得。第c站停運(yùn)前第c站停運(yùn)后上兩式相減，可求得第c-1站停運(yùn)前后，第c-1站進(jìn)站壓力的變化由于故即第c站停運(yùn)后，第c-1站進(jìn)口壓力增高。第c-1站出站壓頭可由下式求得（結(jié)論）12/10/202210（1）停運(yùn)站前各站12/9/202210（1）停運(yùn)站后各站

第c站后面的第c+1站壓力變化情況，可由第c+1站進(jìn)口至末站油罐液面的壓降平衡式求得。第c站停運(yùn)前第c站停運(yùn)后上兩式相減，可求得第c+1站停運(yùn)前后，第c+1站進(jìn)站壓力的變化由于故即第c站停運(yùn)后，第c+1站進(jìn)口壓力降低。第c+1站出站壓頭可由下式求得（結(jié)論）12/10/202211（1）停運(yùn)站后各站12/9/202211（3）結(jié)論

中間站停運(yùn)，停運(yùn)站前各站進(jìn)出口壓力均增加；停運(yùn)站后各站進(jìn)出口壓力均降低，離停運(yùn)站越遠(yuǎn)，這種變化越小。12/10/202212（3）結(jié)論12/9/2022122.6.2漏油工況分析

流量的變化

可從漏點(diǎn)處將全線分為前后兩段，分別列出各段的壓降平衡式。從首站至漏油點(diǎn)的管段上從漏油點(diǎn)至末站油罐液面

12/10/2022132.6.2漏油工況分析12/9/202213兩式相加在正常工況下，全線的壓降平衡為

對(duì)比這兩個(gè)式子有：干線漏油后，漏油點(diǎn)前面流量變大，漏點(diǎn)后面流量減小。進(jìn)出站壓力為了求解漏點(diǎn)前的第c站進(jìn)站壓力的變化，列出首站至第c站進(jìn)站處在漏油前、后的壓降平衡式12/10/202214兩式相加12/9/202214第c站進(jìn)站壓頭可由下式求得兩式相減：所以：漏油后，第c站出站壓力可由下式求得由于漏點(diǎn)前c站流量Q*增大，泵站揚(yáng)程減小，進(jìn)站壓力又下降，故第c站出站壓力下降。即漏油后，漏點(diǎn)前的第c站的進(jìn)出站壓力都下降。同理可得到漏油后，漏點(diǎn)后面各站的進(jìn)出站壓力也下降

12/10/202215第c站進(jìn)站壓頭可由下式求得12/9/202215（3）結(jié)論

中間站漏油，漏油站前后各站進(jìn)出口壓力均下降；離漏油點(diǎn)越遠(yuǎn)，這種變化越小。第c+1站進(jìn)站處漏油后，全線工況的變化12/10/202216（3）結(jié)論第c+1站進(jìn)站處漏油后，全線工況的變化12/9/2上次課總結(jié)復(fù)習(xí)重點(diǎn)：（1）泵站的布置1）理論泵站數(shù)2）泵站數(shù)的化整3）泵站的布置（2）進(jìn)出站壓力的校核與各個(gè)站的平均站間距有關(guān)（3）動(dòng)水壓力的校核12/10/202217上次課總結(jié)復(fù)習(xí)12/9/202212.5.2動(dòng)、靜水壓頭的校核（1）動(dòng)水壓頭的校核

動(dòng)水壓力指油流沿管道流動(dòng)過程中各點(diǎn)的剩余壓力。在縱斷面圖上，動(dòng)水壓力是管道縱斷面線與水力坡降線之間的垂直高度。動(dòng)水壓力的大小不僅取決于地形的起伏變化，而且與管道的水力坡降和泵站的運(yùn)行情況有關(guān)。校核動(dòng)水壓力，就是檢查管道的剩余壓力是否在管道操作壓力的允許值范圍內(nèi)。即最低動(dòng)水壓力（一般為高點(diǎn)壓力）應(yīng)高于0.2MPa，最高動(dòng)水壓力應(yīng)在管道強(qiáng)度的允許值范圍內(nèi)。12/10/2022182.5.2動(dòng)、靜水壓頭的校核12/9/20222對(duì)于最高動(dòng)水壓力的校核要注意以下兩點(diǎn)：1）校核動(dòng)水壓力應(yīng)根據(jù)管道可能承受壓力的最不利條件進(jìn)行。比如壓力越站或者分期分批建設(shè)管道的水力越站問題。其動(dòng)水壓力校核如圖分析所示。設(shè)計(jì)時(shí)：應(yīng)按照二期的泵站、間距來校核動(dòng)水壓力；不同站間，承壓要求不同，應(yīng)分別校核；考慮高差時(shí)也應(yīng)按照越站來校核。2）地形起伏劇烈，落差大的地區(qū)，動(dòng)水壓力可能超過最大允許工作壓力，需設(shè)置減壓站。圖2-21不同時(shí)期不同工況沿線動(dòng)水壓力的變化1234512/10/202219對(duì)于最高動(dòng)水壓力的校核要注意以下兩點(diǎn)：圖2-（2）靜水壓頭的校核

靜水壓力指油流停止流動(dòng)后，由地形高差產(chǎn)生的靜液柱壓力。翻越點(diǎn)后的管段或線路中途高峰后的峽谷地帶，停輸后的靜水壓力有可能大于管道允許的工作壓力。對(duì)于這種超壓情況是采取增加壁厚，還是設(shè)自控閥（或減壓站），自動(dòng)截?cái)喙艿?，也需進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。（3）管道大落差段的設(shè)計(jì)管道大落差帶來的問題下坡段低點(diǎn)動(dòng)、靜水壓力超高。管道下坡段的高處可能出現(xiàn)不滿流，造成液柱分離，形成氣體段塞（氣袋），管道發(fā)生振動(dòng)，離心泵發(fā)生氣蝕甚至斷流，損壞站內(nèi)設(shè)備。氣袋降低壓力波的傳遞速度，使水擊分析和控制變得復(fù)雜，水擊壓力增加使氣袋破滅，上下游液柱高速相遇，產(chǎn)生巨大的壓力而使管道超限，威脅管道安全。12/10/202220（2）靜水壓頭的校核12/9/20224解決管道大落差的方法按“等強(qiáng)度”原則，采用變壁厚管道設(shè)計(jì)，在低點(diǎn)處增加壁厚保證管道安全；采用變徑管設(shè)計(jì)，在下坡段采用較小管徑，加大沿程摩阻，降低低點(diǎn)處的動(dòng)水壓力，并減少管材的用量，降低工程投資。在地勢(shì)陡峭的地區(qū)采用隧道敷設(shè)以降低下坡段的高差，同時(shí)縮短線路，降低投資及動(dòng)力費(fèi)用。設(shè)置減壓站，運(yùn)行時(shí)減壓閥節(jié)流降低動(dòng)水壓力，停輸時(shí)關(guān)閉減壓閥隔斷靜壓。12/10/202221解決管道大落差的方法12/9/20225我國(guó)輸油管道的大落差情況和解決方法庫(kù)鄯線和蘭成渝成品油管道12/10/202222我國(guó)輸油管道的大落差情況和解決方法12/9/20226庫(kù)鄯線減壓站的設(shè)計(jì)12/10/202223庫(kù)鄯線減壓站的設(shè)計(jì)12/9/202272.6等溫輸油管道運(yùn)行工況分析與調(diào)節(jié)2.6.1中間站停運(yùn)工況分析

如圖所示輸油管道，因事故或其它原因造成中間C站停運(yùn)，分析各站停運(yùn)前后進(jìn)出口壓力變化情況12/10/2022242.6等溫輸油管道運(yùn)行工況分析與調(diào)節(jié)12/9/20228

設(shè)全長(zhǎng)為L(zhǎng)的“從泵到泵”運(yùn)行的等溫輸油管道上有N個(gè)泵站，正常流量為Q。由于中間第c站停運(yùn)，流量降為Q*。如忽略站內(nèi)摩阻，由此時(shí)全線的壓降平衡式可求得12/10/202225設(shè)全長(zhǎng)為L(zhǎng)的“從泵到泵”運(yùn)行的等溫輸油管道（1）停運(yùn)站前各站

在停運(yùn)站前面，第c-1站的進(jìn)站壓力變化，可以由首站至c-1進(jìn)口處的壓降平衡式求得。第c站停運(yùn)前第c站停運(yùn)后上兩式相減，可求得第c-1站停運(yùn)前后，第c-1站進(jìn)站壓力的變化由于故即第c站停運(yùn)后，第c-1站進(jìn)口壓力增高。第c-1站出站壓頭可由下式求得（結(jié)論）12/10/202226（1）停運(yùn)站前各站12/9/202210（1）停運(yùn)站后各站

第c站后面的第c+1站壓力變化情況，可由第c+1站進(jìn)口至末站油罐液面的壓降平衡式求得。第c站停運(yùn)前第c站停運(yùn)后上兩式相減，可求得第c+1站停運(yùn)前后，第c+1站進(jìn)站壓力的變化由于故即第c站停運(yùn)后，第c+1站進(jìn)口壓力降低。第c+1站出站壓頭可由下式求得（結(jié)論）12/10/202227（1）停運(yùn)站后各站12/9/202211（3）結(jié)論

中間站停運(yùn)，停運(yùn)站前各站進(jìn)出口壓力均增加；停運(yùn)站后各站進(jìn)出口壓力均降低，離停運(yùn)站越遠(yuǎn)，這種變化越小。12/10/202228（3）結(jié)論12/9/2022122.6.2漏油工況分析

流量的變化

可從漏點(diǎn)處將全線分為前后兩段，分別列出各段的壓降平衡式。從首站至漏油點(diǎn)的管段上從漏油點(diǎn)至末站油罐液面

12/10/2022292.6.2漏油工況分析12/9/202213兩式相加在正常工況下，全線的壓降平衡為

對(duì)比這兩個(gè)式子有：干線漏油后，漏油點(diǎn)前面流量變大，漏點(diǎn)后面流量減小。進(jìn)出站壓力為了求解漏點(diǎn)前的第c站進(jìn)站壓力的變化，列出首站至第c站進(jìn)站處在漏油前、后的壓降平衡式12/10/202230兩式相加12/9/202214第c站進(jìn)站壓頭可由下式求得兩式相減：所以：漏油后，第c站出站壓力可由下式求得由于漏點(diǎn)前c站