输油管网水击危害及其防治
管线中水击现象的成因及设计预防措施概要
管线中水击现象的成因及设计预防措施随着科学技术的发展，特别是计算机技术的广泛运用，配管设计已逐渐发展成为独立的工程设计专业。
在石油化工企业的新建、扩建、改建工程中，管道的设计与安装，已经成为整个工艺设计工作的重要组成部分。
在配管设计中，通过管道应力的分析计算，可以检查管道在设计条件下是否具有足够的柔性，保证管道的安全运行。
但是，从配管模拟设计过程以及装置现场反馈信息中发现，石油化工装置运行中，尤其在装置的试车阶段，管线的振动问题仍有发生。
致使管线振动的原因很多，水击是其中比较常见的原因之一。
因此，防止管道水击现象的发生是配管设计中不可忽视的重要因素。
本文就水击现象的成因、设计预防措施进行初步的探讨，供配管设计人员参考。
1 水击现象的成因及危害1．1 水击现象的基本概念水击是管道瞬变流动中的一种压力波，它的产生是由于管道中某一截面的流速发生改变，这种改变可能是正常的流量调节，或因事故而使管道堵塞，从而使该处压力产生突然的跃升或下降，并以波的形式，以波速a向整个系统传播，这种现象称为水击。
根据水击发生的程度可以简单地分为一般性水击和破坏性水击。
1．2 水击现象的成因在实际生产中，能够引起管道系统流速变化而导致水击的因素很多，如：（1）阀门的正常开、关或调节，事故的开、关和损坏堵塞；（2）泵的启动和停运；（3）蒸汽管道在暖管过程中出现凝结水。
从理论上讲，石油化工装置在设备切换——阀门关闭时，当阀门的开度逐渐减小时，管道中流体介质的流速也逐渐减小，由于介质的惯性作用，在阀门的上游部分产生压力升高，而在其下游部分产生压力降低；反之，当阀门的开度逐渐增大时，管道中流体介质的流速逐渐增大，在阀门的上游部分产生压力降低，而在其下游部分产生压力升高，产生介质的不稳定流动——“水击”。
同样，由于操作压力和温度的波动等原因造成介质体积的膨胀和收缩，也会导致水击现象的发生。
当此压力、温度波动超过一定范围，或在事故状态、装置开停车状态需要快速关启阀门时，管内的液相介质部分汽化或气相介质部分液化，管内产生局部气、液两相流，从而有可能发生严重的不稳定状态，导致“破坏性水击”。
成品油输送管道水击计算分析以及措施
成品油输送管道水击计算分析以及措施摘要：成品油长输管道启输或运行过程中，各类操作导致发生水击现象，引起管道区部超压、液柱分离等现象。
介绍输油管道水击发生的原因，计算分析华南管道压力异常上涨，验证管道发生水击详细情况。
分析管道水击预防措施，自动泄压、水击超前保护，提出各类工况优化。
关键词：成品油输油管道；水击计算分析；水击防护措施.管道水击产生原因和计算.成品油输送过程中，因流量变化、中间站启停下载、泵切换等情况，会使整个水力系统由一个稳定状态过渡到另一个稳定状态。
油品在管道因原有的流体惯性，在工况变化的过程中，液体流速发生改变引起的压力瞬变的过程中，进行能量转换，由原有的动能转变为压能，这就称为水击。
根据茹科夫斯基公式，由于液流速度的瞬时变化所引起的水击压力变化为P=ρa(v0-v)，式中ρ为液体密度，kg/m³；a为水击波在该管道中的传播速度，m/s；v0—正常输油时液体流速，m/s;v—突然改变后的液体流速，m/s；管道流速计算公式为v=，式中Q为管道内瞬时流量m³/s；R为管道内径 m。
压力波在管道传播速度取决于管壁的弹性和液体的压缩性，其关系为a=,式中E为管材弹性模量，Pa;D为管道内径，m；δ为管壁厚度，m；K为液体的体积弹性系数，Pa;对于一般的钢质管道，压力波在油品中的传播速度大约为1000~1200m/s。
二、成品油输送管道水击分析.管道不满流产生水击现象分析.输油管道启输时，管内油品由静态转变成动态，输油泵启动时，可作为油品状态变化瞬间。
当管道满流的情况下，管内油品因流体惯性，输油泵对油品进行均匀做功，此时油品流速变化小且管道内各处流速相等。
若管道内存有气体，当输油泵对油品做功时，因输油泵出口的气体惯性小，经由输油泵输出的油品速度提升快，同时对管内气体进行压缩，导致管道内油品流速不一致且不可控。
此时管道内油品部分流速快，部分流速慢，当流速不一的油品接触后，两股油品流速发生变化，引起压力瞬变，从而产生水击。
输油管道水击与防护
输油管道水击与防护摘要：长距离输油管道密闭输送时，输送过程中各节点的流速和压力均随着时间的变化而变化，运行操作过程中阀门突然开启、关闭及泵机组发生故障等，均会使流体的运行状态发生瞬时变化，易引起水击，导致管道内产生局部超压、液柱分离及泵汽蚀等危害。
研究输油管道瞬时水击压力变化的产生原因，分析水击压力对运行工艺设施的影响，采取措施防止或减小水击危害，对输油管道的安全运行有着重要意义。
鉴于此，本文对输油管道水击进行了分析，并提出相应防护措施，为输油管道的安全运行提供了参考。
关键词：输油管道；密闭输送；水击；水击危害；水击保护引言“密闭输送”的输油系统权限是一个统一的水力系统，前站的剩余压力可以为下站所利用。
当全线密闭的管道系统正常调节出现故障，引起输油工况变化时，会在管内产生水击压力波沿管道向上、下游传播。
如果这种压力波造成管道工作压力超过允许值（高压或低压），如出现非正常停泵、误关阀、停电、着火事故等均会引起水击现象发生。
例如：在输油过程中，如果遇到输油泵站突然停电引起泵机组停运或进出站阀门误操作关闭的工况时，事故泵站会对上游管道传递增压波，使上游管道压力上升，严重时可致管道损坏甚至爆裂[1-3]。
1水击的产生当由于某种原因引起管路中流速突然变化时，例如快速开关阀门、停泵或突然断电，都会引起管内压力相应地发生突然变化，突然变化的压力成为水击压力。
由于液体及管壁的弹性作用，水击压力以压力波的形式在管内迅速传播，当压力波的波面通过管路时，造成管路的振动并产生一种声音，犹如冲击钻工作时产生的声音或用锤子敲击管路时发出的噪音，称之为水击，亦称为水锤。
水击是指液体流速改变引起的压力瞬变过程，实际上是一种能量转换。
2水击特点（1）水击波反射的间隔时间比较长。
长输管道的泵站间距一般都在几十、上百公里，以水击波传播速度为1000m/s估算，某站发生的水击波要经过约几十、上百秒才能传到相邻的泵站，然后再发生反射，所以反射的间隔时间比较长。
油库管道中水击产生的原理及预防措施
2018年05月油库管道中水击产生的原理及预防措施王勇（重庆盛基新源建筑工程设计有限公司，重庆400000）摘要：水击现象是在油库发油系统中可能出现的一个问题，水击会导致压力的增大，使管道正常工作的压强成倍上升，压强的大幅度波动会带来严重的破坏性，比如损坏计量仪表、破坏阀门、管道爆裂等，对管道的输送效率和设备的安全运行造成极大的影响。
水击现象的原因多样，操作方法不当、设计缺陷等，都会出现水击。
本文对油库管道中水击现象的原理进行探析，并提出相应的预防措施。
关键词：油库管道；水击；预防由于外界的某种因素，比如泵机组突然停车等，导致管道中液体的流速迅速变化，引起液体内部的压强交替升降，急速升高或者降低，这种压强作用在阀门、管壁或者其他元件中，如同锤击，因此称为水击或者水锤。
油品压强由于水击的作用，出现急剧升降的交替变化，压强可以降到油品饱和蒸气压以下，也可以升高到设计压强的几十倍或者上百倍，造成严重的破坏，因此需要确定可能出现的最大压强和最小压强，采取适当的措施防止水击。
1油库管道中水击产生的原理管道和油品都是弹性体，并不是刚体，水击压强达到一定的程度，会导致油品和管道的形变，一方面是管道管壁的膨胀，一方面是油品的压缩。
管道中的油品流速并不是同时发生变化的，而是具有传递性，形成水击波或者弹性波，进而实现传递。
水击发生的重要条件，就是管道油品流速的突然变化。
产生水击现象的内部因素主要是由于油品存在的压缩性和惯性。
2水击的危害输油管路中的水击现象导致管路压强出现急剧的升降，这种变化幅度通常很大，会严重损害管路和相关的连接设备，导致设备运行的不安全。
水击现象产生多种危害，第一，在管路输油作业中出现噪音[1]。
油库管道中发生水击现象，内部的油品压强会迅速大幅度升高，同时迅速产生更大的冲击力，冲击过滤器、单向阀、阀门阀板等设备。
油品压强也会出现迅速的大幅降低。
压力波不断进行升高和降低的交替，也会使部分设备元件承受的压力迅速不断转换，从而导致相互撞击和剧烈的震动，引发噪音。
原油管道水击分析与防护
原油管道水击分析与防护作者：杨斌来源：《中国化工贸易·下旬刊》2019年第11期摘要：本文分析了造成原油管道水击的原因，某原油管道输送工程进行了分析并描述了水击造成的破坏，重点进行了原油管道水击防护应采取的措施，希望能够有效保障原油管道的持续稳定运行做出积极贡献。
关键词：原油管道;水击;分析与防护1 工程概述某原油管道工程全线长188km，共有四个加油站，目前均在扩建，为方便管理，命名为PS1（第一个站点）、PS2（中间站点1）、PS3（中间站点2）和PS4（最后一个站点）。
输油管道泵站各单元的并联泵，泵出离心泵。
2 水击分析2.1 水击的定义當原油管道中每个点在液体流速和压力的横截面上保持恒定的油流不随时间变化时，称为稳定流，否则称为非稳定流。
在实际的原油管道运行过程中，流量和低压点不会随时间变化，如果该变化通常很小，则可以认为是基本稳定的状态。
如果油的静止状态被破坏，就会产生压力，流量和压力会发生很大变化，这称为水击。
2.2 水击的主要原因2.2.1 计划调整管道吞吐量线路传输能力为380m3/h，并逐渐增加至500m3/h，如果突然失去提升泵移位的量，突然增加电力线，将开始增加主泵的输出PS1波，并交付PS2，机油进入PS2主泵，并且PS2主泵出口的增压轴被增压并引导至下游。
类似地，当需要减少管道输出时，从PS1主泵的出口会产生减压波，并向下游传输。
如果更改固定阀的阀开度，则管路中会有压力波动。
截止阀减小PS4的开度，成为阀和下游通道产生的压力波，阀产生的压力波以及上游传动装置。
启动和停止中间加油站时会产生水击。
泵与泵单元并联连接，双待机配置为，当两个泵合而为一时，备用泵打开和关闭时会发生泵故障，在切换泵单元时产生压力波动。
2.2.2 管道的操作程序第一个和最后一个站的油箱被翻转，并且在运输过程中产生水热。
终点站PS1和PS4的第一行带有更多的油，因此油箱在快速输油的PS1油处，可倒入另一油中，可能会发生水击现象。
输油管道的水击危害和防治讨论
输油管道的水击危害和防治讨论【摘要】输油管道中存在水击现象，会造成比较严重的影响。
本文主要是从水击发生的原因出发，分析影响水击作用的因素、水击的危害，讨论水击的防治方法。
【关键词】直接水击间接水击防治在原油输送管道中，液体断面上的各个点理论上会维持一定，不会因时间变化，称作为稳定流，但是在实际的运输过程中不太可能出现这种情况，各点的流速和压强都会随着时间变化发生改变，一般情况下这样的改变不明显，可以近似的认为是稳定流。
如果因为一些原因，如开关阀门过快、流程切换、下游站出现突然停泵、油品变化等情况引起管道内部压力的突然变化使得稳定状态破坏，流速和压强都出现剧烈变化发生水击现象。
1 水击分类及公式计算由阀门关闭时产生的增压波会经过上游的反射形成的减压波返回阀门处，这段距离为l，传播速度为c，需要的时间为t=2l/ c，即为水击的相或者相长。
1.1 直接水击如果阀门的开启时间tt，新生的弹性波会与上游反射回来的减压波发生作用，消弱水击的增压作用，在阀门处的水击压力小于直接水击的增压值，称为间接水击。
△p/γ=2v0l/gt0 （式2）γ—比重，l—管道长度由以上（1）（2）两个公式可以得出，水击压力会随着γ的增加、流速v0的增加和水击波的速度c增加而产生更大的水击压力△p。
2 水击的危害在输油管路上产生的水击会对管路和其连接设备带来损伤，严重的影响了输油工作的安全运行，主要的危害是分为以下几个方面：2.1 输油作业产生噪音发生水击现象时，管理内的压力会急剧增大，也加大了对阀门、过滤器等设备的冲击力，由于压力波的正负交替，设备的元件受到的压力会出现变换，容易出现震动和相互撞击而导致噪声的产生。
2.2 造成管路的破裂在水击带来的高压作用下，管壁受到的压力会出现瞬时的升高和降低，疲劳程度会加重，而在反复冲击力的作用下，管壁自身的薄弱点会因为这样的作用而出现疲劳损伤，长时间的运行后就会造成变形和拉裂，造成油品的泄漏。
浅谈输油管道中水击现象产生的原因及预防措施
免 措 施 等 方 面进 行 了探 讨 。
关 键 词 ： 油 系统 ； 发 管路 ； 击 水
在 压 力 管 路 中 ， 由 于 某 些 外 界 原 弹 性 体 ， 因 此 在 很 大 的 水 击 压 强 的 作 压 强 大 幅 度 急 剧 变 化 会 对 管 路 及 其 连 因 （ 门 突 然 关 闭 、 泵 机 组 突 然 停 车 用 下 产 生 两 种 形 变 ， 即 油 品 的 压 缩 及 接设 备造 成 严重 的损害 ，极 大地 影 响 阀
从 在 输 油 管 路 上 ， 水 击 引 起 的 管 路 烈 的 震 动 和 互 相 撞 击 ， 而 产 生 噪 音 。
滞 后 。２ １ ０ ０年 ， 市 社 会 物 流 总 额 达 到 为 服 务 性 行 业 ，客 户 的 满 意 度 至 关 重 全 ６ １ ．５亿 元 ， 流 需 求 系 数 达 到 １ ８ ４ ８１ 物 ． ， ９
参 考 文 献
１ 刘 亚 茹 ． 安 物 流 的 现 状 与 对 策 、 西
要 ，如何 让 铁 路运 输 与 客 户之 间 的联
Ｊ， ２ １． 即 每 亿 元 生 产 总 值 带 动 的 物 流 需 求 是 系 变 得 更 加 紧 密 ，也 是 铁 路 运 输 在 未 研 究 【 】 物 流 工 程 与 管理 ，０ ０８ 现 １９ ．８亿 元 。 安 市 ２０ ～ ００年 物 流 需 来 发 展 中 需 要 解 决 的 问题 。再 者 ， 代 西 ０８ ２ １
ＤＩＣ ＳＯＮ ＡＮ Ｅ Ｅ Ｃ Ｓ ＵＳ Ｉ Ｄ Ｒ Ｓ ＡＲ Ｈ 探 讨 与研 究
浅谈原油长输管道水击危害及保护措施
浅谈原油长输管道水击危害及保护措施尚义中国石油北京油气调控中心北京100007摘要：在原油长输管道密闭输送工况下会产生水击现象，本文主要是分析了水击产生的原因及特点，对水击渡传输速度进行公式推导，然后分析了水击给输油管道到来的影响和危害，探讨消除水击不利影响可采取的措施和装置，以此保证输油的安全、高效。
关键词：长输管道水击密闭在原油长输管道中，如果油从上站没有经过任何旁接油罐而直接输入下站入口则为密密闭输送。
整条线路中只有首站存在和大气相连通的点，而在线路其他位置都不存在。
站间的串联系统是通过管路和输油泵组合而成，首站储罐原油在主泵与给油泵的作用下进入管线，随着压能的推动而输入到下～个中间站泵机组入口，在中间泵站的压头和此剩余压头的作用下，原油进人下一个泵站。
通过这样的循环使统一的液流贯穿全线，这就形成了工况联合体。
1、水击产生的原因和特点分析在管道中，动能会因流速的突然变化而发生改变，出现朝弹性势能转变的情况，从而导致液体的压力的变化，此变化量被称为水击压力1．1水击波的产生对于密闭输送的长距离管道，如果停运C站泵，但是其上游部分泵机组任然正常运行，这就会出现“憋压”情况。
这是因为c站泵的关闭组织了流体的流动，使动能朝压能转变，而液体的压缩就导致了管壁的膨胀，在流体受阻方向贝lJ出现增压波，流体受到的增压作用，水击压力大小为△Pl，会传递到上游。
而在C站下游部分，相反的，流体受到减压作用，大小为水击压力△P2，该低压波会传递到下游。
此类情况也会出现在B阀和D阀突然关闭时。
≮一锺-．j厂：=弋L^3。
9厂r、C液体流动方向鬻1．2水击波产生原因分析：①压力波会因为启停输操作而产生。
②开、关站间截断阀。
③在特殊情况下出现的调节阀调节失常和甩泵，如泵机组出现故障或失电等。
1．3水击波传输的速度公式水击波的危害和影响分析2．1低压波会导致气体溢出。
产生液住分离上游边界压力会因为泵机组的停运以及关闭阀门而出现降低，导致了减压波的生成，随着其往下游的传递，影响到了液体流动，降低其速度，对于未受到减压波影响的液体则还是保持之前的稳定状态运行，该稳态流动液体接触到减压波波峰时，就出析出液体内溶解的气体而出现气泡。
管道的水击现象及其防护
管道的水击现象及其防护公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]管道的水击现象及其防护摘要：水击是指压力瞬变过程，是管路中不稳定流所引起的一种特殊重要现象。
本文介绍了水击现象的定义、理论、形式和形成原因。
概述了水击现象的危害并论述了管道水击的防护措施。
关键词：管道水击现象危害防护措施1 水击现象在日常生活中,我们碰到的水流不稳定现象很多。
当我们快速关闭水龙头或关闭闸阀和水轮机导水叶时,在关闭过程中,随着阀门开度的减少,管道中的流速也逐渐减小,由于水流的动量快速变化,在闸阀的上游部分将产生压力升高;而在下游部分(如在尾水管中)产生压力降低。
当开启阀门或水轮机导水叶时,管道中的流速逐渐增大,在导叶上游部分产生压力降低,而在其下游部分(如在尾水管中)产生压力升高。
特别是在水电站或水泵站的有压引水系统中,通常用导叶或阀门调节流量,以达到适应水电站出力变化或水泵站供水量变化的生产要求。
这种调节往往是快速的,因此必然引起有压引水管道中的流速发生急剧变化,伴随着将产生管道中液体内部压强迅速交替升降的水力现象。
这种交替升降的压强作用在管道、阀门或其他管道元器件上好像锤击一样,故称这种有压非恒定流为水击现象,简称水击。
交替升降的压强称为水击压强[1]。
水击现象的定义水击是指压力瞬变过程，是管路中不稳定流所引起的一种特殊重要现象。
当由于某种原因引起管路中流速突然变化时，例如开关阀门过快、突然断电停泵，都会引起管内压力突然变化，造成水击。
当急剧变化的压力波波前通过管路时，产生一种声音，犹如用锤子敲击管路时发出的噪音，故水击亦称水锤[2]。
水击理论弹性水击理论考虑液体的压缩性和管材的弹性,在管道各个截面上液体的流速是位置与时间的函数,V=f(x,t)。
弹性水击理论适用于长距离和液体流速较大的管道,实践证明,这个理论与实际情况相符。
刚性水击理论忽略液体的压缩性与管材的弹性,把管道内的液体视为一条整体的“刚性水柱”,在管道各个截面上的液体流速只是时间的函数,而与位置无关,V一f(t)。
油田注水管网危险性分析及防控措施
收稿日期: 2019-10-22 作者简介: 任晓辉，工程师，2012 年硕士毕业于 大连工业大学食品科学专业，现主要从事 HSE 管理工作。
SAFETY HEALTH ＆ ENVIＲONMENT
b) 先进监测技术应用程度低，预判困难。注 水管网发生泄漏、爆裂难以预测，对周围操作的人 员带来潜在危险。但目前先进的监测技术在注水 管网的安全 管 理 方 面 应 用 程 度 低，大 多 通 过 观 察 压力、外观检查来发现存在的隐患，管 理 难 度 较 大。
2 风险防控措施 2．1 安装过程安全管理及防控
b) 高温。由于地层开发需要，油田注水的温 度一般都在 70 ℃ 以上，一旦发生泄漏，员工存在
被突然喷出的高温热水烫伤的风险。 c) 腐蚀性。地层水矿化度高，在输送过程中
加剧了对 金 属 管 壁 的 腐 蚀，容 易 发 生 穿 孔 事 故。 造成油田注 水 井 管 线 发 生 腐 蚀 的 因 素 很 多，主 要 包括油田注水中高矿化度的杂质离子引起的电化 学腐蚀、溶解氧引起的氧腐蚀、二氧化碳引起的酸 性腐蚀 和 硫 酸 盐 还 原 菌 ( SＲB) 引 起 的 硫 化 氢 腐 蚀［2］。 1．2 危险部位分析
2019 年第 19 卷第 12 期
安全技术
油田注水管网危险性 分析及防控措施
任晓辉
( 中国石化胜利油田安全环保质量督查中心，山东东营 257000)
摘 要: 高压注水管线穿孔危害后果严重，是 油田生产的重要风险点。对注水管网进行了危险 性分析，提 出 降 低 风 险 应 采 取 的 防 控 措 施。 从 管 理方面应严格落实责任，加强教育培 训、巡 回 检 查、定期检测等，减少直至杜绝注水管网穿孔事故 的发生。
水击
柱分离。
三、一个中间泵站突然停运时的水击特点
三、一个中间泵站突然停运时的水击特点
三、一个中间泵站突然停运时的水击特点
三、一个中间泵站突然停运时的水击特点
气体逸出和液柱分离
四、密闭输送管道的事故保护
输油管道中发生的水击，从产生的原因有许多种，但
对管道与设备安全构成威胁的有两种：
（1）中间泵站因为动力中断，输油泵突然全部关闭， 在停泵站进口侧产生高压波，停泵站出口侧产生低压波；
对于事故引起的流量变化，产生的瞬变流动剧烈程度，
取决于事故本身的性质。如果压力变化引起的瞬变压力 超过管道允许的工作条件，就需要对管道系统采取相应 的调节与保护措施。
二、水击计算的基本公式
1、水击压力 由于液流速度的时变化所引起的初始水击压力值可按 下式计算：
p a（v 0 - v）
五、干线检漏
（1）、压力坡降法检漏 （2）、压力波法检漏
谢谢大家!
输油管道中的 水击
新疆油田油气储运公司 2012年5月25日
主要内容
一、水击产生的原因及危害 二、水击计算的基本公式 三、一个中间站突然停运时的水击特点 四、密闭输送管道的事故保护
一、水击产生的原因及危害
水击现象：指在压力管道中，由于某种原因而引起流速
变化时，引起管内压力的突然变化。造成压力波在管内的迅
所不同的是利用外加氮气系统，适用于各种油品，缺点是
需要一套复杂的氮气系统，投资和运行费用较高。
四、密闭输送管道的事故保护 （ 1）、泄放保护
泄放阀参数的计算在于根据阀的口径及所定压力给定 值确定其泄放量，计算公式如下：
Ps Q 0.0865KF 式中 Q —泄放阀泄放能力，d m3/h；
油田管道中的水击现象
油田管道中的水击现象摘要：液体输送过程中，当稳定状态受到破坏，压力发生瞬变时，会发生水击现象、多泵站长距离的密闭输油管道和高低压注水管道中都有可能发生水击现象。
发生水击的物理原因是液体具有惯性和粘性，其特征是流速和压强发生急剧变化。
根据水击现象的诱发因素，提出了具体的水击的预防措施，即压强自动保护、压强自动调节和液流泄放。
关键词：管道井筒水击破坏原因分析措施一、常见输液管道中的水击现象（1）目前埕岛油田输液管网现状它的主要优点就是：（1）易于外输管理；（2）对设备的要求降低；（3）对一些突发事件能赢取时间。
当然缺点也是非常明显：（1）在外输过程中油温降的比较快；（2）中间环节加多，需要管理人员增加，加大了成本；（3）中间环节多，容易引起一些设备的故障；（4）需要人员对平稳外输进行闸门及时调节，保持大罐液位等。
（2）多泵站长距离的密闭输油管道“从泵到泵”的输送是长输油管线中全线统一的密闭输送系统，即除首末两站外，中间各站的油罐都取消，由泵出口直接泵入下一泵站的入口，是一种较先进的长距离输油方式。
这种输油方式可以减少原油的热耗散，充分利用原油从泵站到下一泵站的剩余能量，可节省大量能源。
现在我们在长距离输油时已采用从泵站到泵站的密闭输油工艺。
目前，海上中心平台“从罐到泵”的外输方式，而且为保证平稳外输、和注水平稳，给离心式外输泵、注水泵加装合适的变频装置。
这样即能保证原油外输、注水平稳，又起到了设备保护和节能的效果。
（3）长距离顺序输送管道顺序输送是指在同一条管道内按一定的顺序连续输送几种油品。
由于管道内存在几种物理性质不同的油品，从而引起管道的水力工况变化比较复杂，特别是当两种不同的油品界面通过离心式输油泵时，会引起泵的运行控制条件发生变化，给管路的安全带来影响。
油品交替完成之后，输油泵又回到正常工作点。
这表明，当输送物质交替时间很短时，输油泵的工作点会大大偏离额定工作点，这种偏离对输油泵的正常工作影响很大，容易引起泵的汽蚀、泵机组的过载和因流量低于允许最小工作流量而停机。
输油管道的水击分析及保护
输油管道的水击分析及保护摘要:为了消除发油时管道内的水击现象，本文主要分析原输油管道的水击现象产生原因，产生的基本原理和危害。
对水击分析现象下，结合其水击的特点，通过公式的理论验证，提出相应的水击预防保护措施，以加强输油管道的运用。
关键词: 输油管道；水击分析；危害；防护作用；随着各行各业的兴起对液油的需求量增加，因此输油管道系统的应用要求也越来越高，长距离输油管道就显得更加便利了，其主要还是因为输油管道相对于其他输送方式铁路、公路的输油方式相比，管道输油具有运量大、密闭性好、成本低和安全系数高等特点优势，所以输油管道俨然成为石油的主要输送工具之一，未来依旧具有相当大的发展潜力。
目前输油管道主要面临的是管道保护和使用安全上的问题较为重要，本文着重陈述输油管道在长距离输送的管道中液油流速发生急剧变化所引起的压强大幅度波动的现象，管道系统中闸门急剧启闭，使得液体发生流速发生巨大的变化，所产生的水击问题。
从中分析水击产生的危害和采用预防措施，以防止不良事件的发生。
一、输油管道发展状况管道输送的发展与我国当前的工业的发展有着密不可分的关系，输油管道最早的原油管道是克拉玛依—独山子原油管道，在上个世纪50年代末建成投入使用，是我们工业发展进步的标准。
其次我国在输油管道中也有较大的突破，包括距离上，干线长1858公里，管径813毫米，该管道起于乌鲁木齐王家沟首站，止于兰州末站。
还有其管径上也有重大突破，在日照-仪征原油管道的管径可达到914毫米，设计压力8.5MPa。
从中可以充分说明了输油管道在未来发展的潜力越来越大。
二、输油管道水击分析(一)水击产生的原因输油管道中的水击，是指液体流速改变引起的压力瞬变，这一变化过程实际是能量之间的转换。
无论哪种原因而引起流速的变化，增压或是减压都将会产生水击，在流速的突然下降所产生的水击对输油管道具有特别大的危险。
这种压强的变换交替，会出现极大的升降值，如果处理不当将导致管道系统发生强烈的振动，受到压强过大的影响而导致管道严重变形甚至爆裂。
输油管道的水击分析
2L c
，称为一个相长。往返两次
的时间4 L 2 T 称为一个周期。式中a为水击波的波速，L为管道的长度。
c
输油管道
流速方向
一
0t Lc v0 0
水库 阀门 即B A
二
Lct2Lc
0v0
阀门 水库 即A B
三
2Lct3Lc v0 0
阀门 水库 即A B
输油管道的水击分析
输油管道的水击分析
输油管道中的水击
水击是指液体流速改变引起的压力瞬变过程。其实 际上是一种能量转换。任何原因引起的流速变化，都将 产生水击，或是增压、或是减压。流速的突然下降所 产生的水击对输油管道特别危险。
“泵到泵”输油管道水击发生示意图
输油管道的水击分析
水击物理概念
当流场中液体质点的运动要素不仅随空间位置而变、而且随时间而 变化时，这种流动称为非恒定流动。
恢复原状
水击的分类： 根据闸门关闭（或开启）的时间Ts与相长T的比值
直接水击：闸门关闭（或开启）的时间Ts＜T（相长），即从水库 反射的减（增）压波尚没有到达阀门处时，阀门已经关闭（开启） 完毕，阀门处已达最大（小）水击压强。
间接水击：指闸门关闭（或开启）的时间Ts＞T（相长），即从水 库反射的减（增）压波已到达阀门处，阀门尚未关（开）完毕， 使阀门处水击压强不能再升高（降低）到最大（小）。
击）：
P P C C(V V00V g)CV0gC(V0V)
防止水击的措施
（1）输油管道水击的特点
1）对长距离输油管道的水击要考虑水击波传递过 程中的阻尼现象。
管道的水击现象及其防护
管道的水击现象及其防护管道的水击现象是指在水流速度发生突然变化时，由于流体动能转化不及时，引起的管道内的压力冲击波现象。
这种现象常常会给管道和设备带来严重的损坏，甚至造成人员伤亡。
因此，研究管道的水击现象及其防护措施对于保障工业安全具有重要意义。
一、管道的水击现象1. 水击的原因水击现象产生的主要原因是由于管道中的液体突然停止或变化流速造成的。
当液体流速发生变化时，流体的动能不能迅速地转化为压力能，使管道中产生压力冲击波。
比如，当阀门突然关闭时，流体动能迅速减小，使管道内部产生激烈的压力波动。
2. 水击的危害水击现象对管道和设备的危害主要表现在以下几个方面：（1）管道的损坏：水击会导致管道内部的压力迅速增大，超过管道的耐压能力，造成管道爆裂和破损的情况。
（2）设备的破坏：水击会对管道设备、泵站等进行冲击，导致设备的破坏和故障。
（3）人员伤害：水击会产生剧烈的压力冲击波，可能导致工作人员受伤或死亡。
3. 影响水击的因素水击的强度和频率受多种因素的影响，包括管道的材料、管道的几何形状、流速的变化速率等。
而在实际工程中，水击现象也常常与其他因素相互作用，如压力波的反射、管道的共振等。
二、管道水击的防护措施为了避免或减轻管道的水击现象，需要采取一系列的防护措施。
以下是几种常用的防护方式:1. 缓冲器的使用缓冲器是一种常见的防护装置，可用于消除水击现象。
缓冲器通过增加管道的弹性，减缓水击产生的压力冲击波。
根据具体的工程情况，可以选择液力缓冲器、气动缓冲器等不同类型的缓冲装置。
2. 减速阀的安装安装减速阀可以有效减缓液体流速的变化，避免突然的液压冲击。
减速阀可以根据实际需要进行调整，使液体的流速变化平缓，减少水击现象的发生。
3. 排气装置的设置排气装置在管道中起到排除空气和减少压力波反射的作用。
合理设置排气装置，可以减少水击现象造成的压力波反射，有效保护管道和设备的安全。
4. 增加管道的阻尼通过增加管道的阻尼可以减缓水击现象的发生。
输油管网水击危害及其防治
（ ． 辽 宁石 油 化工大 学 ；２ １ ．大 庆油 田有 限责任 公 司钻探 集 团物资 服务 五公 司）
摘 要 ：分 析 了输 油 管 网 水 击 的 形 成 过 程
管道终 端 阀 门 ，其 上 游 泵 站 的输 量 则 会 急剧 下 降 。
进站压 力 迅速 升高 ，进站 压力 叠加 在泵压 上 ，使得 出站压 力 进 一 步 升 高 。这 种 同步 与 叠 加 的如 此 往
ａ
ｔ
＋ ｆＱ
‘ 。
１ 输 油管 网水 击 的特 点
（ ） 水 击 波 反 射 的 间 隔 时 间 比 较 长 。 长 输 管 道 １ 的 泵 站 问 距 一 般 都 在 几 十 、 上 百 公 里 ，以 水 击 波 传
பைடு நூலகம்
播 速度 为 １０ ０ ｍ／ 估 算 ，某 站发 生 的水击 波 要经 ０ ｓ 过 约几 十 、上 百秒才 能传 到相邻 的泵站 ，然后 再发 生反 射 ，所 以反射 的问 隔时 间 比较 长【 ］ 】 。 （ ）水 击势 涌和 管道充 装 。假设 某长 输管道 终 ２ 点 阀门突然 关 闭 ，油 品 的流动突 然停 止 ，引起动 能 转化 为势能所 产 生的压 力称 为势 涌水击 ，介 质 的流 速越 高 ，势 涌水 击越强 。在 终点 阀 门突然关 闭水 击 波到 达上游泵 站之 前 ，泵站仍 然 正常输 油 ，此时 终 点 管段 因压力 升 高 发 生 弹性 膨 胀 ，容 纳 上 游来 油 ， 这种 现象 称为 管 道 充装 。在充 装 时 管 壁不 断膨 胀 ，
长输原油管道水击分析与控制
长输原油管道水击分析与控制摘要本文对长庆油田吴西线原油长输管道项目中可能出现水击的原因进行了分析，并阐述了水击可能造成的危害，着重的解释了原油长输管道水击防护措施。
关键词原油；水击；自动控制；泄放阀中图分类号TQ055 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)062-0164-021 项目简介长庆油田吴西线原油长输管道，起点吴起县，终点西峰市，全线长188公里，共有4座输油站场，均在原有管线输油站场中扩建，以便于管理。
依次是PS1（首站）、PS2（中间站1）、PS3（中间站2）、PS4（末站）。
PS1至PS2管线管径为Φ273，长度78公里，设计最大输量为200 m3/h，设计压力为6.4 MPa，PS2至PS4管线管径为Φ377，长度110公里，设计最大输量为，400 m3/h，设计压力为8 MPa。
长庆油田吴西线原油管道所有泵站泵机组的连接形式为并联，输油泵为离心泵。
2 水击的产生2.1 水击的定义原油在管线中流动时，液体断面上各点流速和压强保持一定，不随时间变化的叫稳定流，反之叫不稳定流。
在实际的输油过程中各点流速和压强不随时间变化的较少，如果在一般情况下变化很小，可以基本上认为是在稳定状态的。
当输油的稳定状态受到破坏，压力发生顺便时，流速和压强发生极具变化，叫做水击。
2.2 水击产生的主要原因2.2.1 有计划的调整管道的输量全线输量将由380 m3/h逐步增长到500 m3/h，当输量突然提升泵的排量时，管线的流量也突然增加，就会从PS1主泵的出口开始产生增压波，并向PS2传递，油品进入PS2主泵，从PS2主泵的出口增压波得到加强，并向下游传递。
同样当需要减少管线的输量时，就会从PS1主泵的出口开始产生减压波，并向下游传递。
当改变某一站阀门的阀门开度时，会造成全线的压力波动。
如减小PS4的进站阀门的开度，就会从阀门处产生一个减压波，并下游传递，从阀门处产生一个增压波，并上游传递。
研究输油管网水击危害及其防治
专论与综述清洗世界Cleaning World第36卷第12期2020年12月文章编号：1671-8909 (2020 ) 12-0115-002研究输油管网水击危害及其防治周力(国家管网集团东部原油储运有限公司生产运行部，江苏徐州221000)摘要：本文重点针对输油管网水击危害问题进行了全面分析和研究，对输油管网水击危害形成的过程以及危害特点进行了阐述，有效结合我国某地区一处输油管网水击危害案例进行深入探索，提出了针对性的水击危害防治工作策略，全面提高输油管网的工作安全性和稳定性，有效防止输油管道产生泄漏以及破坏性等问题。
关键词：输油管道；水击危害；防治中图分类号：TE88 文献标识码：A〇引言在输油管网的正常工作过程中，由于外部环境因素 的影响或者系统内部问题的干扰，比如管道阀门开启故 障、水泵机组突然出现故障、截断阀阀位变化、单向阀 变换工位、ESD按钮触发以及管道当中存在气室等相关问题，会造成管网内部的水体流速突然产生变化，进 而会造成管道内部的水流压力瞬时间大幅度上涨或者瞬 时下降等状况，对输油管网所产生的影响非常明显，也 称之为水击危害。
输油管网系统的工作过程中，水击问 题是其中一种比较常见的有压管道危害性问题，如果水 击危害问题没有得到解决，会直接影响到输油管网的正 常工作和使用。
当管道内部产生水击危害问题时，所引 起的瞬时压强相对较大，可以达到管道正常工作压强到 几十倍甚至数百倍以上。
1工程案例分析有效结合我国某地区一处输油管道线路展开全面分 析和研究，该输油管道通过两条平行管线所构成总长度 950 km,输油管道沿线各站均包含两个工作泵房。
在曰 常工作过程中，通过密闭输油的方法完成输油工作作业,输油工作效率相对较高。
通过使用密闭输油工艺方法会 存在水击危害问题的影响，由于相关工作单位针对水击 危害问题的认知程度有所不足，通过一系列改进处理工 作之后，密封输油管线仍然发生比较严重的水击危害事 故，造成了局部管网产生严重泄漏问题，不但对管网的 正常运行产生影响，同时所产生的泄漏问题对周围的土 壤环境造成了非常严重的污染问题。
原油码头管道输送水击相关问题的研究
原油码头管道输送水击相关问题的研究摘要：原油码头管道输送经常会遇到水击问题，这与其送船方式有关，当内部原油液体的不稳定性较严重时，水击会给原油管道带来破坏作用。
本文通过分析原油码头管道输送水击问题的产生原因，进一步分析了相关水击问题的处理措施。
关键词：水击问题；原油管道；管路布置引言：原油管道发生水击作用时，其相关水锤会给管道内部带来负压，在几十倍高压状态时，管道一系列构件可能会损坏，整个系统也会处于运行不安全状态，造成严重的不利影响。
1.原油码头管道输送水击问题的危害性原油码头管道在输送油品时，其经常会由于各种原因导致管内流速剧变，从而引发水击现象，这种不稳定状态会导致管道运行出现下述几点危害。
第一，容易引发管道充装问题，在油品稳定流动时会因为摩擦阻力损失存在一定的压力坡降，而管道水力发生瞬变后，增压波前锋经过会增加管道内压力，而实际容积保持不变就会造成充装情况，超高压引起的管道充装损害尤为严重。
第二，可能出现液柱分离问题，通过水击作用会产生超低压波，而这种压波会导致液体中溶解的气体被进一步释放，超低压降低到液相保护蒸气压值时，这些气体就会从管道内溢出，变成气穴形式，管道也会在压力骤降下变瘪，甚至压迫管内壁。
第三，极易引起振动噪音问题，在水击较为严重时就会直接引发管道振动，原油流体所产生的压力波和管道本身固有频率较为接近时，或是压力波存在周期撞击管道情况，则会导致管道出现严重振动损失，有时也可能出现噪音[1]。
2.原油码头管道输送水击问题的产生原因输送原油的码头管道水击问题产生原因有许多类型，比如说泵的动力故障、阀门不规范动作、管道堵塞或泄漏事故、含气管道填以及负压波造成的空泡溃灭等等。
在卸船作业时，往往是由船方开启泵装置，再通过码头的工艺阀门和输油管道输送到原油罐区域，在该作业模式下，许多高点管线都存在局部空线情况，进而引发水击问题。
实际原油码头管道输送水击问题产生的原因可总结为几点：一是码头方需要在开始卸船作业时将卸油流程导通处理，避免装卸口位置管道出现堵塞情况，但这会使整条管线都处于全满状态，管线高点处受到重力影响出现空线问题，进而引发水击；二是再更换油种时需要先将船泵暂停，再将库区收油罐流程切换，此过程也可能引发管线空线现象，给水击问题产生提供机会；三是原油收尾过程中，船泵本身排量不算大，甚至出现一小时内几立方米排放情况，从而造成码头原油管道的空线情况，成为水击问题出现的原因。
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输油管网水击危害及其防治
作者：魏雷王学文王欣
来源：《中国化工贸易·中旬刊》2017年第11期
摘要：研究发现，输油管道在水击的情况下会发生严重的破坏，甚至会导致输油管道使用寿命缩短甚至发生漏油现象。
本文主要是基于输油管道水击的特点对输油管道的水击问题进行了研究和分析，并提出了相应的防护措施，以期避免水击对输油管道所造成的损伤。
关键词：水击；输油管道；使用寿命；防护措施
在压力管道中，因为工作需要或者设备故障等原因致使换向阀位置变动，导致设备中的水泵发生停机事故，这时管道中的水流速度就会发生变化，进而导致管道中的水压发生急剧变化的现象，这种现象称为水击。
输油管道的水击现象属于有压状况下的非定量问题，水击所造成的压力升高可以将原有管道内的压力提升几十倍，甚至还会导致管道内出现负压的情况，这时就会导致管道内部出现振动、噪音以及管道接头开裂或者阀门断裂等现象，这些都会导致管道出现断裂或者不可使用等现象。
1 输油管网水击的特点
对输油管网进行分析和研究，发现管网水击的特点主要有以下几个：
1.1 水击波的反射时间间隔较长
对于长距离输油管网而言，两个水泵站之间的距离往往在上百公里左右，暂时假定水击波的传播速度V=1000m/s，则水击波传递给两相邻水泵的时间为100s左右，而水泵在接收到水击波后，再进行反射，那么这一反应时间的时间间隔比较长。
1.2 水击势涌和管道充装
在输油管道运行过程中，常常会出现输油管道阀门突然关闭的现象，这时输油管道内的油气就会突然停止流动，进而导致动能与势能之间的转化，这个过程就成为水击势涌，输油管道内油气产品的流动速度越高，则停止后势涌就越大，所造成的水击也会越大。
在该阀门关闭所引起的水击波到达上一个水泵站之前，该水泵站仍正常工作，这就会导致下游水泵站处因为压力增大而吸纳上游的油气产品，进而导致该管网处发生弹性膨胀，这种现象称之为管道充装，且在该过程中液体不断被压缩，产生充装压力。
研究表明，对于输油管道而言，管道距离越长，其输油距离越长，管道阀门处所收到的水击压力等于势涌水击和充装压力两者之和。
1.3 压力发生叠加现象
对当前输油管网的输油工艺进行研究发现，输油管网均采用泵泵之间的传输，管道下游若收到水击，其整条线就会受到一定程度的水击，进而影响整个线路中的油气输送。
若输油管道阀门关闭，那么上游泵站的输油量降低，而进站压力增高，导致所有管网内的压力均叠加到泵站上，最终导致输油管网的管线收到破坏。
1.4 管网中间泵站停机，导致上游和下游泵站出现故障
对于输油管网而言，若中间泵站出现停机事故，就会导致上游油气堵塞在上游输油管道内，进而导致进站压力迅速升高，而下游由于油气产品被隔绝输送渠道，这就会导致下游管网内压力迅速降低，进而导致下游管网内收到压力的影响而出现气蚀现象。
2 管网水击破坏现状
对我国大量输油管网进行调查研究发现，我国大多数输油管道均处于水击危害的影响下，由于目前我国大多数石油公司领导层对该问题认识不深刻，而导致我国输油管线水击事故频发，且对我国石油运输业造成了巨大的损失，甚至也对我国的生态自然环境造成了不可弥补的破坏和损伤。
3 水击事故的防护措施
对于输油管网而言，剧烈水击往往会造成管网大面积破坏，进而会造成漏油等事故，而导致水击事故的原因一方面是由停电造成的，另一方面也有可能是由错误操作所导致的，通过对水击的特点进行研究后发现水击事故由于速度快、难以预警且事故处理繁琐等原因而给油气运输提出了更高的要求，而最有效的防护手段就是依靠管网的自动保护系统来对管网进行保护。
3.1 水击波拦截
在输油管网中，若输油管道中的某个中间站发生停泵事故，则其将分别向上下游泵站发出增压波和减压波，若事故段的压力继续增加就会导致管道发生破坏。
因此，在实际应用中常通过增加水击波的方式来降低或者削弱事故段水击波所造成的危害，对于这种水击波的拦截方法其关键点在于需要准备判断事故发生点，然后在再该事故发生段上下游设置新的冲击波，进而降低水击波对管网的损害。
3.2 自动泄压保护
在输油管网中水击发生处往往会出现压力过高或者过低的现象，这种现象出现后就会导致管道运行不稳定，甚至会导致管道漏油等现象的发生。
因此，在实际应用中，应该在输油管网的各泵站处设置自动泄压装置，当泵站的压力过高时阀门就会自动开启，以降低其压力，而压力过低时，进油阀打开使油进入，促使管网内的油压达到正常水平。
3.3 自动调节保护
若管道呃逆发生水击时，管道内的各项参数就会发生变化，这时管道内的探测器就能够接收到各个指令，然后通过自动压力调节系统来调节管道内压力，进而保证管网内的运行稳定。
3.4 加强管网的水击防护管理
对于输油管网而言，一般需要采用自动控制系统SCADA来对管网进行控制，并对水击波进行拦截，在该系统的控制下管道各处均收到水击保护程序的监控，在这一过程中还需要辅以人工控制。
4 结论
综上所述，输油管道内水击现象对于管道的危害较大，且会对管道的使用寿命以及自然环境和人们的生命财产安全带来极大的危害。
因此，对水击发生的原因及特点进行研究和分析，并对此做出相应的防护措施，在降低水击对于我国输油管道的破坏以及提高输油管道的使用寿命而言具有积极的意义。