【文章內(nèi)容簡介】 管道上存在翻越點時，翻越點后的管內(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，翻越點后管內(nèi)將出現(xiàn) 不滿流 ，管段中壓力為輸送溫度下油品的蒸氣壓。 不滿流的存在將使管路出現(xiàn)兩相流動，而且當(dāng)流速突然變化時會增大水擊壓力。對于順序輸送的管道還會增大混油。 措施 ： （ 1）在翻越點后采用小管徑：使流速增大， 可能會產(chǎn)生靜電危害，且對清管不利 。 （ 2）在中途或終點設(shè)減壓站節(jié)流 。 44 2022/7/15 計算長度 ◆管路起點與翻越點之間的距離 稱為 管路的計算長度 ◆ 管路上存在翻越點時，管線所需的總壓頭不能按線路起、終點計算，而應(yīng)按起點與翻越點計算。 ⑴ 不存在翻越點時，管線計算長度等于管線全長。 )( QZ ZZiLH ???⑵ 存在翻越點時，計算長度為起點到翻越點的距離，計算高差為翻越點高程與起點高程之差 )( Qfff ZZiLHH ????45 2022/7/15 （四）泵站數(shù)的確定 原則是： 該壓頭要充分利用管路的強度，并使泵在高效區(qū)工作。 將計算輸量為 Q 的油品從起點輸送到終點，所需壓頭為： ZiLH ???式中： L為計算長度 ，△ Z為計算高程差。 ■ 首先選擇泵的型號和串并聯(lián)泵機組數(shù)，確定泵站特性， mc BQAH ??? 246 2022/7/15 ■ 設(shè)全線站特性相同 ， 計算輸量下的揚程為 Hc ， 則全線所需泵站數(shù)為： )/()()/( cccc hHZiLhHHn ??????其中 hc 為站內(nèi)損失。 ■ 一般來說按照上式計算的 n 不是整數(shù)，還應(yīng)把計算得到的 n 值化整。 （ 1） n 化為較大整數(shù) （ 2） n 化為較小整數(shù) n 化為較大整數(shù) 對應(yīng)于計算值 n 的工作點流量為 Q0(即計算輸量 ） ，當(dāng) n 化為較大整數(shù)時 ， 工作點流量為 Qb， 顯然 Qb Q0 ，這時管道的輸送能力大于計算輸量 ， 泵站投資增加 。 如果想按計算輸量 （ 即規(guī)定輸送能力 ） 工作 ， 可以采取 更換小直徑葉輪 、 開小泵 （ 串聯(lián)泵 ） 、 拆級 （ 并聯(lián)泵 ）或大小輸量交替運行 等措施 。 一般來說 ， 計算的 n 值接近于較大整數(shù)或希望管道具有一定輸送能力裕量時 ， 將 n 化為較大整數(shù) 。 2022/7/15 47 n 化為較小整數(shù) 當(dāng)計算的 n值接近于較小整數(shù)且輸送能力降低不大時 ，將 n值化為較小整數(shù) 。 此時 ， 流量減小 ， 泵機組的原動機功率也相應(yīng)減小 ， 不會造成過載 ， 但要注意使泵機組在高效區(qū)內(nèi)工作 。 如果必須滿足規(guī)定的輸送能力，可以采用兩種措施： (1) 在管道上設(shè)置副管（等徑）或變徑管 (2) 提高每座泵站的揚程 2022/7/15 48 49 2022/7/15 （五）泵站的布置 確定泵站位置的步驟是： ①先在室內(nèi)，用作圖法，在線路縱斷面圖上，初步確定站址或可能的布置區(qū) 。 ②進(jìn)行現(xiàn)場實地調(diào)查，與當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)方面協(xié)商后，最后決定站址 。 ③進(jìn)行水力核算，站址適當(dāng)調(diào)整。 布站作圖法 根據(jù)化整后的泵站數(shù)和管路實際情況，重新計算管道系統(tǒng)的工作點、水力坡降和每個泵站在工作點輸量下的揚程： 50 2022/7/15 泵站站址的確定方法 ： 無副管或變徑管時的布站作圖法 （ 1）按縱橫坐標(biāo)比例畫縱斷面圖； （ 2）由泵站的出站揚程確定 a39。點； （ 3）由 a 39。點做水力坡降線交于地形圖上 b點； （ 4）考慮泵的吸入和泵站出口超壓，確定泵站的可能布置區(qū)； （ 5）確定第二泵站的 b ‘點，做水力坡降線，確定下一泵站的可能布置區(qū)。 ⑴ 無副管或變徑管時的布站作圖法 a Hd1 Hchc b1” b b’ b1 b” a’ Hsmax Hsmin 由首站位置 a點向上作垂線 aa’, 使 aa’ 按縱斷面圖縱向比例所取長度等于 首 站 的 出 站 壓 頭 ，aa’=Hd1=Hs1+Hchc， 自a’ 點向右作水力坡降線 ，與縱斷面線交于 b點 。 如果輸油管道為旁接油罐流程 ， b點即為第二泵站的位置 。 在該點處 ， 動水壓力為零 。 用同樣的方法可求出第三泵站位置 。 如果管道為密閉輸送 ，由于密閉輸送所使用的輸油主泵要求有一定的進(jìn)泵壓頭 ， 因此第二站的位置不能定在 b點 ， 而應(yīng)向左移動 ， 以保留必要的剩余壓頭 。 一般來說 ， 輸油泵有一個進(jìn)口壓力范圍限制 Hsmin≤Hs≤Hsmax, 也就是有一個布站范圍 ，稱為泵站的可能布置區(qū) ， 如圖中陰影部分所示 。 b’b” 即為泵站的可能布置區(qū) ， 一般取 Hs =30～ 80 m液柱 。泵站可布置在 b1 點 。 從 b1 點 向 上 作 垂 線 b1b1” ， 取 b1’b1”=Hchc 由 b1” 向右作水力坡降線 ， 同樣的方法可確定第三站及以后各站的位置 。 由圖可知 ，不論第二站布置于何處 ， 均不影響第三站的位置 。 b1’ 51 2022/7/15 52 2022/7/15 目前我國所產(chǎn)原油大多為：含蠟原油和稠油 。 第三節(jié) 熱油輸送管道的工藝計算 含蠟原油 的特點是含蠟量高、凝固點高、低溫下粘度高、高溫下粘度低； 稠油 的特點是凝固點很低，通常低于 0℃ ，但粘度很大。 凝固點 ：指在規(guī)定條件下 (熱力和剪切條件 )所測得的 油樣不流動的最高溫度。 傾 點： 指在規(guī)定條件下測得的油樣剛開始流動的最 低溫度。 實際上 ， 凝點是通過降溫測量 ， 而傾點是通過升溫測量 。 對于同一種原油 ， 傾點一般比凝固點低 2～ 3℃ 。 53 2022/7/15 （一）加熱輸送的特點 熱油管道 是指那些在輸送過程中沿線油溫高于地溫的輸油管道 。 熱油管道沿線的油溫不僅高于地溫而且還高于原油的凝點 。 與等溫管道相比，熱油管道的特點是： ①沿程的能量損失包括 散熱損失 和摩阻損失兩部分； ②散熱損失和摩阻損失互相聯(lián)系，且散熱損失起主導(dǎo)作用； ③沿程油溫不同，油流粘度不同，沿程水力坡降不是常數(shù)，I≠const 。 一個加熱站間，距加熱站越遠(yuǎn)，油溫越低，粘度越大 ，水力坡降越大。 一、熱油管道的溫降計算 54 2022/7/15 00l n ,RLTT K D K DL a L aT T G C G C? ? ? ??π π或 ： aLRL eTTTT ???? )( 00上式即為軸向溫降基本公式 ， 也就是著名的 蘇霍夫公式 。 根據(jù)進(jìn)入加熱站間距 LR， 可求得下一站的進(jìn)站油溫為： ? ?RaLRZ eTTTT ???? 00 設(shè)有一條熱油管道 ，管外徑為 D ， 周圍介質(zhì)溫度為 T0 , 總傳熱系數(shù)為 K ， 輸量為 G ，油品的比熱為 C ，出站油溫為 TR ，加熱站間距為 LR，則 L處的油溫 TL為： （二）熱油管道沿程溫降計算 軸向溫降基本公式 （未考慮摩擦熱） 55 2022/7/15 由圖可知： ①溫降曲線為一指數(shù)曲線，漸近線為 T=T0； ② 在兩個加熱站之間的管路上 ， 各 處的 溫度梯度不同 ， 加熱站 出口 處 ， 油溫高 ， 油流與周圍介質(zhì)的溫差大 ， 溫降快 ， 曲線陡 。 隨油流的前進(jìn) ， 溫降變慢 ， 曲線變平 。 因此 ， 隨出站溫度的提高 ， 下一站的進(jìn)站油溫 TZ 變化較小 。 一般如果 TR 提高 10℃ ， 終點油溫 TZ 只升高 2～ 3℃ 。 因此為了減少熱損失 ， 出站油溫不宜過高 。 T 0 T L dL TR T0 56 2022/7/15 溫度參數(shù)的確定 ⑴加熱站出站油溫的選擇 ◆ 加熱溫度一般不超過 100℃ 。如原油加熱后進(jìn)泵，則其加熱溫度不應(yīng)高于初餾點，以免影響泵的吸入。 ◆ 重油管道的加熱溫度常較高，管外常敷設(shè)保溫層 。（ 確定出站溫度時，還必須考慮由于運行和安裝溫度的溫差而使管路遭受的溫度應(yīng)力是否在強度允許的范圍內(nèi)，以及防腐保溫層的耐熱能力是否適應(yīng)等。） ◆ 含蠟原油加熱溫度不宜過高 。 （高