输油管道设计与管理5资料

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2、事故工况变化 ⑴ 电力供应中断导致某中间站停运或机泵故障使某台泵 机组停运； ⑵ 阀门误开关或管道某处发生堵塞； ⑶ 管道某处发生泄漏。
正常工况变化的特点是工况变化是预先知道的，是可以预 先人为控制的；事故工况变化的特点是突发性的，是不可 预知的，因此具有更大的危害性。
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不论是正常工况变化还是事故工况变化，都会引起运行 参数的变化。这些参数主要包括输量，各站的进出站压 力及泵效等。严重时，会使某些参数超出允许范围。为 了维持输送，必须对各站进行调节。为了对各站进行正 确无误的调节，事先必须知道工况变化时各种参数的变 化趋势。因此，掌握输油管运行工况的分析方法，对于 管理好一条输油管道是十分重要的。
下面主要讨论从泵到泵运行方式的工况变化，对于旁接油 罐方式，由于各个站间自成水力系统，比较简单，大家可 以自己分析。
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二、某中间泵站停运时的工况变化
设有一条密闭输送的长输管道，长度为L，有n座泵站，正 常工况下输量为Q，各站的站特性相同，Hc=A-BQ2-m，假设 中间第 c 站停运。
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c-1
c
c+1
③ 出站压力的变化
H* dc1
f (Lc1 Lc )Q*2m
(
Z
c
2
Z
c1
)
H
* sc
2
Q
，H
* sc
2
，
H* dc 1
即停运站后面一站的出站压力下降。同理可得出停运站后各
站的出站压力均下降，且变化趋势与进站压力相同。
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此处如果c+1站的出站压力用进站压力和泵站扬程表示，
将无法分析其变化趋势。这是因为：
n
Lc-2, △Zc-1
Lc-1，△Zc Lc， △Zc+1 L，△Z
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1、输量变化
c 站停运前全线能量平衡方程：
H s1 n( A BQ 2m ) fLQ 2m Z H sz nhc
c 站停运后全线能量平衡方程： ：
Hs1 (n 1)(A BQ*2m ) fLQ*2m Z Hsz (n 1)hc 两式相减得：
H* dc 1
H* sc 1
H
* c
hc
Q
，H
* sc 1
，H
* c
，H
* dc1
?
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4、全线水力坡降线的变化
根据输量变化和各站进出站压力的变化趋势可以画出沿线 各站的水力坡降线的变化情况。作图时应注意以下几点： ① 某站停运后，输量下降，因而水力坡降变小，水力坡降
线变平，但停运站前后水力坡降仍然相同，即水力坡降 线平行。 ② 停运站前各站的进出站压力升高，因而停运站前各站的水 力坡降线的起点和终点均比原来高(且出站压力升高幅度 比进站压力大)，且距停运站越近，高得越多。 ③ 停运站后各站的进出站压力下降，因此停运站后各站间 的水力坡降线的起点和终点均比原来低(且出站压力下降 幅度比进站压力小) ，且距停运站越近，低得越多。
第五节 等温输油管道运行工况分析与调节
一、工况变化原因及运行工况分析方法
“从泵到泵”运行的等温输油管道，有许多因素可以引起运 行工况的变化，可将其分为正常工况变化和事故工况变化。 1、正常工况变化
⑴ 季节变化、油品性质变化引起的全线工况变化，如油 品的ρ、ν变化；
⑵ 由于供销的需要，有计划地调整输量、间歇分油或收 油导致的工况变化。
[(n 1)B
fL](Q2m
Q 2m *
)
A BQ2m
hc
Hc
hc
0
Q 2m Q*2m 0
即：
Q Q
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2、c 站前面各站进出站压力的变化
先来讨论c站前面一站即c-1站的情况。为此，从首站进口到 c-1 站进口列能量平衡方程：
c 站停运前：
H s1 (c 2)( A BQ 2m ) fLc2Q2m Zc1 H sc1 (c 2)hc
② 利用同样的方法，我们可以得出结论：c 站停运后，其前面 各站的进站压力均上升。距停运站越远，变化幅度越小。
③ 出站压力的变化
H* dc 1
H* sc 1
H
* c
hc
Q
，H
* sc 1
，H
* c
，
H* dc1
即停运站前面各站的出站压力均升高，距停运站越远，变化 幅度越小。
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3、c 站后面各站进出站压力的变化
c 站停运后：
H s1 (c 2)( A BQ*2m )
fLc
Q 2m
2*
Zc1
H
* sc 1
(c
2)hc
两式相减得：
H* sc 1
H sc1
(c 2)B
fLc 2
(Q 2m Q*2m )
由上式可知：
H* sc 1
H sc1
0
即
H* sc 1
H sc1
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结 论：
① c 站停运后，其前面一站(c-1站)的进站压力上升。停运站 愈靠近末站( c 越大)，其前面一站的进站压力变化愈大。
先来讨论c站后面一站即c+ 1站的情况。为此，从 c+1 站入 口到末站入口列能量平衡方程：
c站停运前：
H sc1 (n c)( A BQ 2m ) f ( L Lc )Q2m ( Z z Zc1 ) H sz (n c)hc
c站停运后：
H
* sc 1
(n
c)(
A
BQ*2 m
)
f ( L Lc )Q*2m ( Z z Zc1 ) H sz (n c)hc
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3、运行工况的分析方法
突然发生工况变化时（如某中间站停运或有计划地调整输 量而启、停泵），在较短时间内全线运行参数剧烈变化， 属于不稳定流动。我们这里不讨论不稳定流动工况，只讨 论变化前后的稳定工况。为此，我们假设在各种工况变化 的情况下，经过一段时间后，全线将转入新的稳定工况。
运行分析的出发点是能量供求平衡。分析方法有图解法和 解析法，我们重点讨论解析法。
两式相减得：
H sc1
H* sc 1
(n c)B
f (L Lc ) (Q2m Q*2m ) 0
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分析：
①
由上式知：
H* sc 1
H sc1
, 即 c 站后面一站的进站压力下降，
且停运站愈靠近首站(c越小)，其后面一站的进站压力
H* sc 1
变化愈大。
② c站停运后，c站后面各站的进站压力均下降，且距停运站 愈远，其变化幅度愈小。
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5、图解法分析工况的变化
① 首先作出全线泵站的总特性曲线和整条管线的总管 路特性曲线，其交点即为正常工况下的工作点。
② 分别作出每个站的特性曲线及相应站间的管特性曲 线。
③ 将首站进站压力曲线与泵站特性曲线迭加得到首站 的出站压力曲线。由首站的出站压力曲线减去第1 站间的管特性曲线，得到第2站的进站压力曲线。 由工作点输量及第2站的进站压力曲线可求得第2 站的进站压力。