05原油管道輸送(第五次課)課件

上次課總結(jié)復習重點：（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）進出站壓力的校核與各個站的平均站間距有關（3）動水壓力的校核12/10/20221上次課總結(jié)復習12/9/202212.5.2動、靜水壓頭的校核（1）動水壓頭的校核

動水壓力指油流沿管道流動過程中各點的剩余壓力。在縱斷面圖上，動水壓力是管道縱斷面線與水力坡降線之間的垂直高度。動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行情況有關。校核動水壓力，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)。即最低動水壓力（一般為高點壓力）應高于0.2MPa，最高動水壓力應在管道強度的允許值范圍內(nèi)。12/10/202222.5.2動、靜水壓頭的校核12/9/20222對于最高動水壓力的校核要注意以下兩點：1）校核動水壓力應根據(jù)管道可能承受壓力的最不利條件進行。比如壓力越站或者分期分批建設管道的水力越站問題。其動水壓力校核如圖分析所示。設計時：應按照二期的泵站、間距來校核動水壓力；不同站間，承壓要求不同，應分別校核；考慮高差時也應按照越站來校核。2）地形起伏劇烈，落差大的地區(qū)，動水壓力可能超過最大允許工作壓力，需設置減壓站。圖2-21不同時期不同工況沿線動水壓力的變化1234512/10/20223對于最高動水壓力的校核要注意以下兩點：圖2-（2）靜水壓頭的校核

靜水壓力指油流停止流動后，由地形高差產(chǎn)生的靜液柱壓力。翻越點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。對于這種超壓情況是采取增加壁厚，還是設自控閥（或減壓站），自動截斷管道，也需進行技術經(jīng)濟比較。（3）管道大落差段的設計管道大落差帶來的問題下坡段低點動、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，離心泵發(fā)生氣蝕甚至斷流，損壞站內(nèi)設備。氣袋降低壓力波的傳遞速度，使水擊分析和控制變得復雜，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“等強度”原則，采用變壁厚管道設計，在低點處增加壁厚保證管道安全；采用變徑管設計，在下坡段采用較小管徑，加大沿程摩阻，降低低點處的動水壓力，并減少管材的用量，降低工程投資。在地勢陡峭的地區(qū)采用隧道敷設以降低下坡段的高差，同時縮短線路，降低投資及動力費用。設置減壓站，運行時減壓閥節(jié)流降低動水壓力，停輸時關閉減壓閥隔斷靜壓。12/10/20225解決管道大落差的方法12/9/20225我國輸油管道的大落差情況和解決方法庫鄯線和蘭成渝成品油管道12/10/20226我國輸油管道的大落差情況和解決方法12/9/20226庫鄯線減壓站的設計12/10/20227庫鄯線減壓站的設計12/9/202272.6等溫輸油管道運行工況分析與調(diào)節(jié)2.6.1中間站停運工況分析

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

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

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

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

中間站停運，停運站前各站進出口壓力均增加；停運站后各站進出口壓力均降低，離停運站越遠，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。從首站至漏油點的管段上從漏油點至末站油罐液面

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

對比這兩個式子有：干線漏油后，漏油點前面流量變大，漏點后面流量減小。進出站壓力為了求解漏點前的第c站進站壓力的變化，列出首站至第c站進站處在漏油前、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前c站流量Q*增大，泵站揚程減小，進站壓力又下降，故第c站出站壓力下降。即漏油后，漏點前的第c站的進出站壓力都下降。同理可得到漏油后，漏點后面各站的進出站壓力也下降

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

中間站漏油，漏油站前后各站進出口壓力均下降；離漏油點越遠，這種變化越小。第c+1站進站處漏油后，全線工況的變化12/10/202216（3）結(jié)論第c+1站進站處漏油后，全線工況的變化12/9/2上次課總結(jié)復習重點：（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）進出站壓力的校核與各個站的平均站間距有關（3）動水壓力的校核12/10/202217上次課總結(jié)復習12/9/202212.5.2動、靜水壓頭的校核（1）動水壓頭的校核

動水壓力指油流沿管道流動過程中各點的剩余壓力。在縱斷面圖上，動水壓力是管道縱斷面線與水力坡降線之間的垂直高度。動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行情況有關。校核動水壓力，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)。即最低動水壓力（一般為高點壓力）應高于0.2MPa，最高動水壓力應在管道強度的允許值范圍內(nèi)。12/10/2022182.5.2動、靜水壓頭的校核12/9/20222對于最高動水壓力的校核要注意以下兩點：1）校核動水壓力應根據(jù)管道可能承受壓力的最不利條件進行。比如壓力越站或者分期分批建設管道的水力越站問題。其動水壓力校核如圖分析所示。設計時：應按照二期的泵站、間距來校核動水壓力；不同站間，承壓要求不同，應分別校核；考慮高差時也應按照越站來校核。2）地形起伏劇烈，落差大的地區(qū)，動水壓力可能超過最大允許工作壓力，需設置減壓站。圖2-21不同時期不同工況沿線動水壓力的變化1234512/10/202219對于最高動水壓力的校核要注意以下兩點：圖2-（2）靜水壓頭的校核

靜水壓力指油流停止流動后，由地形高差產(chǎn)生的靜液柱壓力。翻越點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。對于這種超壓情況是采取增加壁厚，還是設自控閥（或減壓站），自動截斷管道，也需進行技術經(jīng)濟比較。（3）管道大落差段的設計管道大落差帶來的問題下坡段低點動、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，離心泵發(fā)生氣蝕甚至斷流，損壞站內(nèi)設備。氣袋降低壓力波的傳遞速度，使水擊分析和控制變得復雜，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“等強度”原則，采用變壁厚管道設計，在低點處增加壁厚保證管道安全；采用變徑管設計，在下坡段采用較小管徑，加大沿程摩阻，降低低點處的動水壓力，并減少管材的用量，降低工程投資。在地勢陡峭的地區(qū)采用隧道敷設以降低下坡段的高差，同時縮短線路，降低投資及動力費用。設置減壓站，運行時減壓閥節(jié)流降低動水壓力，停輸時關閉減壓閥隔斷靜壓。12/10/202221解決管道大落差的方法12/9/20225我國輸油管道的大落差情況和解決方法庫鄯線和蘭成渝成品油管道12/10/202222我國輸油管道的大落差情況和解決方法12/9/20226庫鄯線減壓站的設計12/10/202223庫鄯線減壓站的設計12/9/202272.6等溫輸油管道運行工況分析與調(diào)節(jié)2.6.1中間站停運工況分析

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

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

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

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

中間站停運，停運站前各站進出口壓力均增加；停運站后各站進出口壓力均降低，離停運站越遠，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。從首站至漏油點的管段上從漏油點至末站油罐液面

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

對比這兩個式子有：干線漏油后，漏油點前面流量變大，漏點后面流量減小。進出站壓力為了求解漏點前的第c站進站壓力的變化，列出首站至第c站進站處在漏油前、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前c站