【正文】 1站 2站 3站 解： 設(shè)分油前后 2站到終點的摩阻損失分別為 h1和 h2，流態(tài)為水力光滑區(qū)，故 m= 32)360 0/48()360 0/32(12 ?????????LdLdhh???? 沿線地形平坦 ， 泵站所提供的能量主要用于克服摩阻 ，而 2站到終點的摩阻損失不到原來的一半 ， 故可停開 3站 ， 同時還必須關(guān)小 2站出口閥的開度 ， 由于 2站到終點輸量減少了三分之一 ， 故 2站可停開一臺泵 ， 另外由于 1站到 2站之間的摩阻降低 ， 還必須關(guān)小 1站出口閥的開度 。 首站與第二站之間有一分支管路 ， 間歇分油 。 目前密閉輸送管道除了少數(shù)靠變速調(diào)節(jié)外，絕大多數(shù)使用節(jié)流法。 ⑤ 改變泵的轉(zhuǎn)速 。 這種方法適用于裝備并聯(lián)離心泵的管道 。 等溫輸油管道運行工況分析與調(diào)節(jié) 四、輸油管道的調(diào)節(jié) 輸油管道的調(diào)節(jié)是通過改變管道的能量供應(yīng)或改變管道的能量消耗，使之在給定的輸量條件下，達到新的能量供需平衡，保持管道系統(tǒng)不間斷、經(jīng)濟地輸油。漏點距首站愈遠，漏點前一站的壓力變化愈大； 漏點距首站愈近， 漏點后面一站的進出站壓力變化愈大。 *scsc HH ?出站壓力 ????? *** dcscc HHHQ ， *** cscdc HHH ??結(jié)論： 漏油后 ， 漏點前各站的進出站壓力均下降 ， 且距漏點越遠的站變化幅度越小 。 思考題 ： ① 如何從能量供需平衡的角度解釋停運站前后各站進站壓力的變化趨勢 ？ ② 某長輸管道 ， 由于閥門開關(guān)失誤 ， 造成第 c站和第c+1站之間發(fā)生堵塞 ， 試分析堵點前后各站進出站壓力的變化 ， 并說明如何根據(jù)參數(shù)的變化確定堵塞點的位置 ？ 三 、 干線漏油后的工況變化 1 c c+1 c+2 n Q* Q*q q Lc LLc 設(shè)某條長輸管道有 n 座泵站 ， 在 c+1 站進口處發(fā)生漏油 ， 漏油量為 q ， 漏油前全線輸量為 Q ， 漏油后漏點前輸量為 Q* ，漏點后輸量為 Q* q。根據(jù)總特性曲線求得 c站停運后的工作點流量。 由工作點輸量及第 2站的進站壓力曲線可求得第 2站的進站壓力 。 作圖時應(yīng)注意以下幾點： 等溫輸油管道運行工況分析與調(diào)節(jié) c 站 圖解法分析工況的變化 ① 首先作出全線泵站的總特性曲線和整條管線的總管特性曲線 ， 其交點即為正常工況下的工作點 。這是因為： ccscdchHHH ??? ?? ** 1* 1 ?* 1** 1 ??? ??? dccsc HHHQ ， 全線水力坡降線的變化 ① 某站停運后 ， 輸量下降 ， 因而水力坡降變小 ， 水力坡降線變平 ， 但停運站前后水力坡降仍然相同 。 1* 1 ?? ? scsc HH * 1?scH ② c站停運后 ， c站后面各站的進站壓力均下降 ， 且距停運站愈遠 ， 其變化幅度愈小 。 ② 利用同樣的方法，我們可以得出結(jié)論： c 站停運后，其前面各站的進站壓力均上升。 分析方法有圖解法和解析法 ， 這里重點介紹 解析法 。 第五節(jié) 輸油管道運行工況分析與調(diào)節(jié) 一、工況變化原因及運行工況分析方法 運行參數(shù)突變 ， 屬于不穩(wěn)定流動 。 ③ 熱效率高且效率基本上不隨熱負荷變化，因而對輸量和熱負荷的適應(yīng)性強。 目前油田上廣泛采用的水套式加熱爐即為一種間接加熱系統(tǒng) 。 加熱爐爐膛溫度高達 700800℃ 以上 ，若管內(nèi)原油流速過低或偏流 ， 在某個部位就可能發(fā)生過熱 、結(jié)焦 ， 從而使局部過熱更嚴重 ， 容易引起燒穿爐管事故 ，運行時要求爐內(nèi)保持一定的流速 ， 但流速大又會使爐內(nèi)的壓降增大 ， 一般 爐內(nèi)壓降 都在 。 三、直接加熱和間接加熱 加熱輸送是目前輸送含蠟多 、 粘度大 、 凝點高的原油的普遍方法 。 我國過去建設(shè)的管道采用先泵后爐的流程，是與旁接罐流程分不開的。 如任丘原油 60℃ 時粘度為 34m2/s， 40℃ 時為 80m2/s， 泵效下降 ％ ， 大慶原油 ，油溫從 60℃ 降到 30℃ ， 泵效降低 ％ 。 二、熱泵站上先泵后爐流程的缺點 熱泵站上 ， 站內(nèi)流程可以是 “ 先泵后爐 ” 也可以是 “ 先爐后泵 ” 流程 。 ?非全越站不能進行站內(nèi)管道 、 設(shè)備施工檢修或事故處理 。 ? 投產(chǎn)前管子預(yù)熱。 (3) 正輸流程 ?先泵后爐流程： 罐 →閥組 → 泵 →爐 →閥組 →下站 (首站 ) 上站來油 →閥組 → 泵 →爐 →閥組 →下站 (中間站 ) ?先爐后泵流程 ： 罐 →給油泵 →閥組 →爐 →泵 →閥組 →下站 (首站 ) 上站來油 →閥組 →爐 →泵 →閥組 →下站 (中間站 ) 用于管線的正常輸油。 輸油管建成后 ， 存在三個生產(chǎn)環(huán)節(jié)：試運投產(chǎn) 、 正常輸油和停輸再啟動 。 它等于單位管長 RL 熱阻的倒數(shù) 。 以埋地管道為例 ， 管道散熱的傳熱過程由三部分組成：即油流至管壁的放熱 ， 鋼管壁 、 防腐絕緣層或保溫層的熱傳導(dǎo)和管外壁至周圍土壤的傳熱 （ 包括土壤的導(dǎo)熱和土壤對大氣和地下水的放熱 ） 。 ①粘溫指數(shù)關(guān)系式 ? ?2121 TTue ?????式中： υ υ2—溫度 T T2 時油品的運動粘度 u —粘溫指數(shù) 該式適用于低粘度的成品油及部分重燃料油 ， 不適用于含蠟原油 。 若 K↓， 如果此時 Q↓， H↑， 則說明管壁結(jié)蠟可能較嚴重 ， 應(yīng)采取清蠟措施 。 ⑶ 校核站間允許的最小輸量 Gmin bTTbTTCDLKGZRR???????00ln?加熱輸送管道的工藝計算 最小輸量 Gmin mi nma x ZZRRTTTT ?? 、當 及站間其它熱力參數(shù)即 T0、 D、 K、 LR一定時 ， 對應(yīng)于 TRmax、 Tzmin的輸量即為該熱力條件下允許的最小輸量 : bTTbTTCDLKGZRR?????0min0maxminln?加熱輸送管道的工藝計算 ⑷ 運行中反算總傳熱系數(shù) K 值 bTTbTTDLGCKZRR ?????00ln?由于溫降公式是按照穩(wěn)定工況導(dǎo)出的 ， 因此反算 K值時 ，應(yīng)取水力和熱力參數(shù)比較穩(wěn)定情況下的數(shù)據(jù) 。 ln?全線所需加熱站數(shù) : 39。 ⑶ 周圍介質(zhì)溫度 T0 的確定 對于架空管道 ， T0 就是周圍大氣的溫度。 T 0 T L dL TR T0 二、熱油管道沿程溫降計算 ? ?? ? aLRL ebTTbTT ?????? 00 )( 2. 溫度參數(shù)的確定 ⑴ 加熱站出站油溫的選擇 考慮到原油中難免含水 ， 加熱溫度一般不超過 100℃ 。 一個加熱站間 ， 距加熱站越遠 ， 油溫越低 ， 粘度越大 ， 水力坡降越大 。 ② 熱能損失和壓能損失互相聯(lián)系 ， 且熱能損失起主導(dǎo)作用 。加熱輸送是目前常用的方法：提高油品溫度以降低其粘度，減少摩阻損失，借消耗熱能來節(jié)約動能。 停輸后再啟動問題。 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。 在縱斷面圖上 ， 是管道縱斷面線與水力坡降線之間的垂直距離 。 b1’ 五、泵站及管道工作情況的校核 進出站壓力的校核 ⑴一年中最高和最低油溫時的進出站壓力 ⑵幾種油品順序輸送時，輸送粘度最大的油品和粘度最小的油品時進出站壓力的變化情況 油溫高時，油流的粘度小，水力坡降線及管道特性曲線都較平緩；反之，粘度大，水力坡降線和管道特性曲線都較陡。 b’b” 即為泵站的可能布置區(qū) ， 一般取 Hs =30～ 80 m液柱 。 在該點處 ， 動水壓力為零 。 等溫輸油管道的工藝計算 四、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上初步確定站址或可能的布置區(qū)； ②進行現(xiàn)場實地調(diào)查，與當?shù)赜嘘P(guān)方面協(xié)商后，最后決定站址 ； ③核算站址調(diào)整后是否滿足水力要求。 )( 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 ???? 三、泵站數(shù)的確定 原則： 要充分利用管道的強度，并使泵在高效區(qū)工作。 。 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 。 若所有點的 △ Hj 均小于零 ， 則不存在翻越點 。 計算方法有兩種： ① 計算從起點到高點 j 所需的總壓頭 Hj , 并與從起點到終點所需的總壓頭 H比較 ， 如果有若干個高點的 Hj 都大于 H， 則 Hj 最大者為翻越點 。 翻越點的確定 翻越點的確定可用圖解法和解析法 。只有將壓力提高到 Hf ， 才能翻越此高點。 f d e i g a c b Hd x 摩阻 損失 動水 壓力 L hL dfH d ?， 為泵站的出站壓力； ixcb?， 為 x段上的摩阻損失； xdaZZZag ????,為 x段的高差； xdZixHba ???? ， 為 a點液流的剩余壓能，稱動水壓力。 縱坐標： 表示管道的海拔高度，即管道的 高程 ，常用比例為 1:200、 1:500、 1:1000。規(guī)范上規(guī)定：對于加熱管道，取管道埋深處全年最冷月平均地溫為計算地溫。 式中： 輸油管道的壓能損失 ⑵ 密閉輸油方式 （ 也叫泵到泵流程 ） Q Q ① 優(yōu)點 ● 全線密閉，中間站不存在蒸發(fā)損耗； ● 流程簡單，固定資產(chǎn)投資??； ● 可全部利用上站剩余壓頭，便于實現(xiàn)優(yōu)化運行。 ② 缺點 ● 流程和設(shè)備復(fù)雜，固定資產(chǎn)投資大； ● 油氣損耗嚴重； ● 全線難以在最優(yōu)工況下運行，能量浪費大 。 ZhDLQH mmm ???? ?? ??? 52 /ZhfLQ m ???? ? ?2 △ Z H Q 層流區(qū) 過渡區(qū) 紊流區(qū) QLJ 輸油管道的工作特性曲線 輸油管道的壓能損失 如何根據(jù)單根管路的特性曲線作出串 、 并聯(lián)管路的特性 曲線 ？ 流量 Q變化會引起管路特性的變化嗎？為什么？ 什么因素影響特性曲線起點的高低和陡緩？ 輸油管道的壓能損失 六、離心泵與管路的聯(lián)合工作 泵站與管路的工作點的方法有兩種，即圖解法和解析法。 A B C hL L i α mmDvf?? 5? mfQi ?? 2在計算和分析中經(jīng)常用到單位輸量 (Q=1)的水力坡降 f，即單位流量下、單位管道長度上的摩阻損失： 副管的水力坡降 i i if 或 i1 D、 Q、 i D、 Q i1 D、 Q if D、 Q、 i Lf 21 Q ?? fii ?1特點： 11)2(25211 ??????????????????????????????????????mmmfmfDDiiii mfiiii ??????????? 211假設(shè)副管與主管流態(tài)相同，則有 mfmmmmmDQDQ????? 522521 ????即fii ?1 1252 QDDQ mmf ???????????從而得 12521 1 QDDQmmf?????????????????????? ??輸油管道的壓能損失 由于 ω1 ， 所以只需要鋪設(shè)副管總