05原油管道输送(第五次课)课件

上次课总结复习重点：（1）泵站的布置1）理论泵站数2）泵站数的化整3）泵站的布置（2）进出站压力的校核与各个站的平均站间距有关（3）动水压力的校核12/10/20221上次课总结复习12/9/202212.5.2动、静水压头的校核（1）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。12/10/202222.5.2动、静水压头的校核12/9/20222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1234512/10/20223对于最高动水压力的校核要注意以下两点：图2-（2）静水压头的校核

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，也需进行技术经济比较。（3）管道大落差段的设计管道大落差带来的问题下坡段低点动、静水压力超高。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，损坏站内设备。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，产生巨大的压力而使管道超限，威胁管道安全。12/10/20224（2）静水压头的校核12/9/20224解决管道大落差的方法按“等强度”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；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，降低工程投资。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。设置减压站，运行时减压阀节流降低动水压力，停输时关闭减压阀隔断静压。12/10/20225解决管道大落差的方法12/9/20225我国输油管道的大落差情况和解决方法库鄯线和兰成渝成品油管道12/10/20226我国输油管道的大落差情况和解决方法12/9/20226库鄯线减压站的设计12/10/20227库鄯线减压站的设计12/9/202272.6等温输油管道运行工况分析与调节2.6.1中间站停运工况分析

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12/10/202282.6等温输油管道运行工况分析与调节12/9/20228

设全长为L的“从泵到泵”运行的等温输油管道上有N个泵站，正常流量为Q。由于中间第c站停运，流量降为Q*。如忽略站内摩阻，由此时全线的压降平衡式可求得12/10/20229设全长为L的“从泵到泵”运行的等温输油管道（1）停运站前各站

在停运站前面，第c-1站的进站压力变化，可以由首站至c-1进口处的压降平衡式求得。第c站停运前第c站停运后上两式相减，可求得第c-1站停运前后，第c-1站进站压力的变化由于故即第c站停运后，第c-1站进口压力增高。第c-1站出站压头可由下式求得（结论）12/10/202210（1）停运站前各站12/9/202210（1）停运站后各站

第c站后面的第c+1站压力变化情况，可由第c+1站进口至末站油罐液面的压降平衡式求得。第c站停运前第c站停运后上两式相减，可求得第c+1站停运前后，第c+1站进站压力的变化由于故即第c站停运后，第c+1站进口压力降低。第c+1站出站压头可由下式求得（结论）12/10/202211（1）停运站后各站12/9/202211（3）结论

中间站停运，停运站前各站进出口压力均增加；停运站后各站进出口压力均降低，离停运站越远，这种变化越小。12/10/202212（3）结论12/9/2022122.6.2漏油工况分析

流量的变化

可从漏点处将全线分为前后两段，分别列出各段的压降平衡式。从首站至漏油点的管段上从漏油点至末站油罐液面

12/10/2022132.6.2漏油工况分析12/9/202213两式相加在正常工况下，全线的压降平衡为

对比这两个式子有：干线漏油后，漏油点前面流量变大，漏点后面流量减小。进出站压力为了求解漏点前的第c站进站压力的变化，列出首站至第c站进站处在漏油前、后的压降平衡式12/10/202214两式相加12/9/202214第c站进站压头可由下式求得两式相减：所以：漏油后，第c站出站压力可由下式求得由于漏点前c站流量Q*增大，泵站扬程减小，进站压力又下降，故第c站出站压力下降。即漏油后，漏点前的第c站的进出站压力都下降。同理可得到漏油后，漏点后面各站的进出站压力也下降

12/10/202215第c站进站压头可由下式求得12/9/202215（3）结论

中间站漏油，漏油站前后各站进出口压力均下降；离漏油点越远，这种变化越小。第c+1站进站处漏油后，全线工况的变化12/10/202216（3）结论第c+1站进站处漏油后，全线工况的变化12/9/2上次课总结复习重点：（1）泵站的布置1）理论泵站数2）泵站数的化整3）泵站的布置（2）进出站压力的校核与各个站的平均站间距有关（3）动水压力的校核12/10/202217上次课总结复习12/9/202212.5.2动、静水压头的校核（1）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。12/10/2022182.5.2动、静水压头的校核12/9/20222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1234512/10/202219对于最高动水压力的校核要注意以下两点：图2-（2）静水压头的校核

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，也需进行技术经济比较。（3）管道大落差段的设计管道大落差带来的问题下坡段低点动、静水压力超高。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，损坏站内设备。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，产生巨大的压力而使管道超限，威胁管道安全。12/10/202220（2）静水压头的校核12/9/20224解决管道大落差的方法按“等强度”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；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，降低工程投资。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。设置减压站，运行时减压阀节流降低动水压力，停输时关闭减压阀隔断静压。12/10/202221解决管道大落差的方法12/9/20225我国输油管道的大落差情况和解决方法库鄯线和兰成渝成品油管道12/10/202222我国输油管道的大落差情况和解决方法12/9/20226库鄯线减压站的设计12/10/202223库鄯线减压站的设计12/9/202272.6等温输油管道运行工况分析与调节2.6.1中间站停运工况分析

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12/10/2022242.6等温输油管道运行工况分析与调节12/9/20228

设全长为L的“从泵到泵”运行的等温输油管道上有N个泵站，正常流量为Q。由于中间第c站停运，流量降为Q*。如忽略站内摩阻，由此时全线的压降平衡式可求得12/10/202225设全长为L的“从泵到泵”运行的等温输油管道（1）停运站前各站

在停运站前面，第c-1站的进站压力变化，可以由首站至c-1进口处的压降平衡式求得。第c站停运前第c站停运后上两式相减，可求得第c-1站停运前后，第c-1站进站压力的变化由于故即第c站停运后，第c-1站进口压力增高。第c-1站出站压头可由下式求得（结论）12/10/202226（1）停运站前各站12/9/202210（1）停运站后各站

第c站后面的第c+1站压力变化情况，可由第c+1站进口至末站油罐液面的压降平衡式求得。第c站停运前第c站停运后上两式相减，可求得第c+1站停运前后，第c+1站进站压力的变化由于故即第c站停运后，第c+1站进口压力降低。第c+1站出站压头可由下式求得（结论）12/10/202227（1）停运站后各站12/9/202211（3）结论

中间站停运，停运站前各站进出口压力均增加；停运站后各站进出口压力均降低，离停运站越远，这种变化越小。12/10/202228（3）结论12/9/2022122.6.2漏油工况分析

流量的变化

可从漏点处将全线分为前后两段，分别列出各段的压降平衡式。从首站至漏油点的管段上从漏油点至末站油罐液面

12/10/2022292.6.2漏油工况分析12/9/202213两式相加在正常工况下，全线的压降平衡为

对比这两个式子有：干线漏油后，漏油点前面流量变大，漏点后面流量减小。进出站压力为了求解漏点前的第c站进站压力的变化，列出首站至第c站进站处在漏油前、后的压降平衡式12/10/202230两式相加12/9/202214第c站进站压头可由下式求得两式相减：所以：漏油后，第c站出站压力可由下式求得由于漏点前c站