管道水击保护
城市供水压力管道水击的危害及防治措施
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区域治理前沿理论与策略城市供水压力管道水击的危害及防治措施刘刚榆中县引洮工程建设管理局,甘肃 兰州 730100摘要:城市供水管道对于城市发展具有十分重要的作用,一方面管道的建设可满足日益增长的用水需求,管道输水方式已在工业用水和生活用水中广泛应用,作为城市供水中输配水作用的供水管道,也是连接水厂和用户的纽带。
另一方面城市供水管道大部分都是有各种分支、直径变化大、流程流量变化大、布设复杂的串联、并联、环状类管道管网。
尤其在外压力作用下很容易改变管道内部的流量和流速大小,当管道压强出现急剧升高或下降时就会产生水击,使管道壁出现振动,从而出现破碎、漏水等问题。
鉴于此,本文将对城市供水压力管道水击的产生、以及由此带来的危害进行分析,然后探讨如何预防水击带来的不利影响。
关键词:城市供水压力管道;水击;危害;防治措施一、城市供水压力管道水击的产生当城市供水压力管道内的水流量突然改变,比如水泵突然停机、启动阀门突然调节流量使流量变大时,管道内水流速度也将发生改变,水流动量也会发生巨大的变化[1]。
根据动量定理,就会产生引起水流动量变化的外作用力,这种作用力由压力管道作用在水流上,导致压力管道内的压强出现突然升高或突然快速下降的现象,整个管道内的水流以波的形式来往传播,出现管道内压强突然升高或突然降低的变化,因为管道内瞬时压强的变化使管壁也出现了一定程度的锤击振动,这种现象便叫做水击。
二、水击的分类和危害1水击的分类水击可以分为正水击和负水击两种,正水击指的是压力管道上的阀门在迅速关闭时没导致管道内压强瞬时间突然快速升高,之后又出现压强交替性上升或下降,以波的形式在管道内来往传播,这种现象叫做正水击。
正水击会导致管道内压强的增值超过正常压强的好多倍,严重时会使管道及其设备发生破裂。
负水击指的是在压力管道上阀门突然快速打开时,会导致管道内压强突然快速降低,这种以压强突然降低为特点的水击叫做负水击。
负水击的出现会使管道内在瞬时出现大量的真空,会给管道造成一定伤害,一般负水击是很难避免的,相对来说要比正水击给管道带来的损害程度要低很多。
输油管道水击与防护
![输油管道水击与防护](https://img.taocdn.com/s3/m/a6c72c2fb8f67c1cfad6b8f6.png)
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。
水击预防阀标准
![水击预防阀标准](https://img.taocdn.com/s3/m/00a87583d4bbfd0a79563c1ec5da50e2524dd1fe.png)
水击预防阀标准水击预防阀(Water Hammer Preventer)是一种用于防止水击(Water Hammer)现象的重要装置。
水击是由于管道系统中的液体流动突然停止或改变方向所引起的压力冲击现象,这种冲击力可以对管道和设备造成严重的损坏。
制定一份关于水击预防阀标准是非常必要的。
一、背景介绍1. 水击现象的危害水击会造成管道系统的损坏,例如管道脆化、管道漏水、阀门关闭困难等。
还可能对设备造成破坏,包括泵、水泵、阀门等。
开发一种高效的水击预防阀至关重要。
2. 国内外状况国内外已有一些水击预防阀产品,但很少有相应的标准规范。
这就容易导致水击预防阀的性能和质量参差不齐,无法保证其可靠性和安全性。
制定一份关于水击预防阀标准迫在眉睫。
二、标准制定的目的1. 保护管道系统和设备免受水击的损害。
2. 规范水击预防阀的选型、安装和维护要求,确保其正常运行。
3. 提高水击预防阀的性能和质量标准,保证其可靠性和安全性。
三、标准制定的范围1. 适用于各类水力工程、建筑给排水系统、工业管道系统等。
2. 涉及到水击预防阀的设计、制造、安装和维护等环节。
四、标准的主要内容1. 水击预防阀的基本原理和工作原理。
2. 水击预防阀的分类和技术要求。
3. 水击预防阀的选型和安装要求。
4. 水击预防阀的试验和检验方法。
5. 水击预防阀的维护和保养要求。
6. 水击预防阀的标识和标志。
7. 水击预防阀的评价和验证标准。
五、标准的编制过程1. 调研国内外相关标准和技术要求。
2. 分析水击预防阀的原理和工作方式。
3. 制定标准的基本框架和篇章结构。
4. 对标准进行论证、修改和完善。
5. 经过专家评审和公众意见征询。
6. 标准的最终修订和正式发布。
六、标准的实施与推广1. 培训相关行业的从业人员,提高其对水击预防阀的认识和理解。
2. 鼓励相关企业采用符合标准要求的水击预防阀产品。
3. 加强市场监管,对不符合标准要求的产品进行整顿和处罚。
输油管道的水击分析及保护
![输油管道的水击分析及保护](https://img.taocdn.com/s3/m/b16fe0ef0342a8956bec0975f46527d3240ca608.png)
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。
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。
输油管道水击分析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。
管道水击的防治
![管道水击的防治](https://img.taocdn.com/s3/m/a7a9c2224b73f242336c5fda.png)
图 和简 【 . 南京: 高等教育出 表 M] 版社 [3] 杨世铭 . 传热学 【 . 高等教育出版 M]
社 ,1995
[4〕 沈维道,郑佩芝,蒋淡安合编. 工程热 力学 【 . 高等教育出 M] 版社 [5」 孔珑 . 工程流体力学 【 . 水利电力 M]
出版社
( 上接第48 页) 高凝泵寿命,降低了凝泵使用费用。 5 ) 降低了噪音。
收稿 日期 : 2005 - 09 一 12
30 - 50m/ s, 水的流速 < 6 m/ s) , 撞击着管道内 壁。 特别是管道的弯管段, 受到的冲击力相当强 烈。撞击过后,部分液体直接向前流动,部分反 射回流动反方向,与下一团液态水向前再撞击去, 周而复始, 不断的撞击和反射,管道振动越来越
保障。 参考文献
8) 实际操作时所有汽、水管道上的阀门 ( 安全阀除外等) ,务必做到慢开慢关。
[ 1] 火力发电 厂汽水管道设计技术规定 DU T 50504 一 1996 [ S]
在管道支吊架设计时, 应充分考虑管道水击 破坏的不利因素, 设计好应变的措施, 在适当的 位置设计固定支架,阻止压缩波带动管道做各方 向的运动。在生产过程中,操作工要了解管道产 生水击的原因, 熟悉整个工艺系统, 做好各类管 道和阀门的标识以及管道内流体的流向; 熟练掌
亦然。
2) 高压给水管道。主要由于开关阀门和启 停泵时引起管道水击。当管端出口阀突然关闭时, 紧贴阀门上游的一段流体,受到阀门的阻挡,流
速突变为零,而这段流体受后面流来的未变流速 的流体的压缩,压强突增了△ Ph,管道受压变 形, 截面积扩大了SA。这种压缩一层一层地向上 游传播, 形成压缩波。当压缩波到达管道人口处
负荷之间运行, 除氧器仍能维持正常水位, 而5# 低加出口 压力最低到0. 710 9 M CRT 画面已 Pa, 显 示凝结水泵出口 压力低报警。另外, 为低旁提供 压力为 1. 6M 的减温水及三台给水泵提供压力 Pa 为0. 8 一 2M 的密封水,在 210M 负荷时已 1. Pa W 不能满足要求, 且水泵效率已 低于50% 。
管道的水击现象及其防护
![管道的水击现象及其防护](https://img.taocdn.com/s3/m/01b198826037ee06eff9aef8941ea76e59fa4a52.png)
管道的水击现象及其防护水击现象是指由于管道中液体的突然阻塞或急剧减速引起的压力冲击现象。
水击现象不仅会对管道系统造成严重损坏,还可能对设备和人员安全造成威胁。
因此,了解水击现象的成因以及采取适当的防护措施是非常重要的。
一、水击现象的成因水击现象的成因主要有以下几个方面:1. 管道突然关闭或开启:当管道中的液体在流动中突然关闭或开启时,液体的动能会突然减小或增大,导致液体产生压力冲击,产生水击现象。
2. 泵站操作不当:在泵站操作中,若启动或停止泵的方式不合理,会导致液体流量突然改变,引发水击现象。
3. 变频控制系统故障:变频控制系统主要用于调节管道流量。
若系统出现故障,可能导致流量突变,引发水击现象。
二、水击现象的危害水击现象对管道系统以及相关设备和人员安全造成的危害是非常严重的。
下面是水击现象可能引发的一些危害情况:1. 管道破裂:由于水击现象产生的高压冲击力可能使管道发生破裂,导致液体泄漏,造成生产中断和环境污染。
2. 设备损坏:水击现象会对泵站及与之相连的设备产生不良影响,可能导致设备损坏、故障或提前寿命。
3. 人员伤亡:在水击现象发生的环境下,对人员安全构成威胁。
例如,当管道破裂时,喷出的高压液体可能对工作人员造成伤害甚至生命危险。
三、水击现象的防护措施为了避免或减少水击现象的发生,可以采取以下一些常见的防护措施:1. 安装减压阀或消声器:减压阀或消声器可以有效地减少管道中的冲击压力,降低水击现象的发生概率。
2. 慢启动系统:在启动泵站时,可以采用慢启动系统,使液体流量逐渐增加,避免突然的流量改变,减少水击风险。
3. 控制管道中的气体含量:管道中存在过多气体会增加水击现象的发生概率。
因此,保持管道中的气体含量在合理范围内,可以有效地预防水击现象。
4. 加装吸水阀:吸水阀可以防止液体回流,避免液体突然停止流动引发的水击现象。
5. 定期检查和维护管道系统:定期检查和维护管道系统,包括泵站、阀门、管道等,可以及时发现潜在问题并采取相应的修复措施,预防水击现象的发生。
浅析管道水击及防范措施(标准版)
![浅析管道水击及防范措施(标准版)](https://img.taocdn.com/s3/m/44114b9bfab069dc502201e5.png)
( 安全论文 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改浅析管道水击及防范措施(标准版)Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.浅析管道水击及防范措施(标准版)摘要:管道在运行时,由于突然停电或停泵,使管道中的流速和动量发生急剧变化,而发生水击或水锤现象,水击可导致管道系统的强烈震动,对管道系统造成影响或破坏,甚至危及设备和人身的安全。
因此,火力发电厂汽水管道如果管道发生水击,会直接影响了汽水系统的安全运行,对电厂的安全生产构成严重威胁。
热力管道系统是火力发电厂的生命线,如何保证汽水管道的安全稳定运行,对水击现象进行了分析和探讨,提出了预防管道系统水击的方法和措施,防止水击现象发生,对电厂的安全生产和经济运行有着重要意义。
一、常见汽水管道水击现象1、蒸汽管道水击现象及其特征在热力发电厂中水击现象最容易在蒸汽管道中发生,主要集中在主再热蒸汽管道、抽汽管道、汽封管道、高低加疏水管道等,而蒸汽管道产生水击通常是以下几种状态比较普遍:(1)蒸汽管道由冷态备用状态投入运行,因进汽阀门开启过快或过大致使管道暖管不足;或是管道疏水未开启、不畅或疏水管堵塞时,管道比较容易发生水击。
(2)汽轮机或锅炉负荷增加速度过快,或是锅炉汽包发生满水、汽水共腾等事故,使蒸汽带水进入管道。
(3)运行的蒸汽管道停运后相应疏水没有及时开启或开度不足,在相关联的进汽阀门未关闭严密情况下,漏入停运管道内的蒸汽逐渐冷却为水并积聚在管道中,在一定时间后,管道将发生水击。
水锤(水击)的产生、危害与防护措施
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水锤(水击)的产生、危害与防护措施水锤又称水击。
是指水或其他液体输送过程中,由于阀门突然开关、水泵骤然启停等原因,流速突然变化且压强大幅波动的现象。
突然停电或阀门关闭太快,由于压力水流的惯性,产生水流冲击波,就象锤子敲打一样,我们称之为水锤。
供水管道壁光滑,后续水流在惯性的“帮凶”下,水力迅速达到最大,所以容易造成破坏作用(如破坏阀门和水泵等),这就是水力学中的“水锤效应”,也叫正水锤;相反,阀门或水泵突然开启,也会产生水锤效应,叫负水锤。
这种大幅波动的压力冲击波,极易导致管道因局部超压而破裂、损坏设备等。
所以水锤效应防护是供水管道工程设计施工中必须要考虑的关键因素。
水锤产生的条件1、阀门突然开启或关闭;2、水泵机组突然停车或开启;3、单管向高处输水(供水地形高差超过20米);4、水泵总扬程(或工作压力)大;5、输水管道中水流速度过大;6、输水管道过长,且地形变化大。
7、不规范的施工是给水管道工程存在的隐患7.1如三通、弯头、异径管等节点的水泥止推墩制作不符合要求。
水锤效应的危害水锤引起的压强升高,可达管道正常工作压强的几倍,甚至几十倍。
这种大幅度的压强波动,对管路系统造成的危害主要有:1、引起管道强烈振动,管道接头断开;2、破坏阀门,严重的压强过高造成管道爆管,供水管网压力降低;3、反之,压强过低又会导致管子的瘪塌,还会损坏阀门和固定件;4、引起水泵反转,破坏泵房内设备或管道,严重的造成泵房淹没,造成人身伤亡等重大事故,影响生产和生活。
消除或减轻水锤的防护措施对于水锤的防护措施很多,但需根据水锤可能产生的原因,采取不同的措施。
1、降低输水管线的流速,可在一定程度上降低水锤压力,但会增大输水管管径,增加工程投资。
输水管线布置时应考虑尽量避免出现驼峰或坡度剧变减少输水管道长度,管线愈长,停泵水锤值愈大。
由一个泵站变两个泵站,用吸水井把两个泵站衔接起来。
停泵水锤的大小主要与泵房的几何扬程有关,几何扬程愈高,停泵水锤值也愈大。
水击
![水击](https://img.taocdn.com/s3/m/3eb2b71bfad6195f312ba649.png)
1 水击及其危害水击是压力管道中一种重要的非恒定流。
当压力管道中的流速因外界原因而发生急剧变化时,引起液体内部压强迅速交替升降的现象,这种交替升降的压强作用在管壁、阀门或其他管路元件上好像锤击一样,称为水击。
水击引发的压强的升高或降低,有时会达到很大的数值,处理不当将导致管道系统发生强烈的震动,引起管道严重变形甚至爆裂。
因此,在压力管道引水系统的设计中,必须进行水击压力计算,并研究防止和削弱水击作用的措施。
2 水击压力防护措施为确保管道安全运行,除在设计中慎重考虑外,更应加强管理,制定和遵守严格操作规程。
水击压力计算公式表明:影响水击压力的主要因素有阀门起闭时间、管道长度和管内流速,因此,可针对以上因素在管道工程设计和运行管理中采取以下措施来避免和减小水击危害。
(1)操作运行中应缓慢启闭闸门以延长闸门启闭时间,从而避免产生直接水击并可降低间接水击压力。
(2)由于水击压力与管内流速成正比,因此在设计中应控制管内流速不超过最大流速限制范围。
但有时管道中的流量是一定的,管径一般由动能经济计算确定,减小流速意味着加大管径。
用减小流速的办法降低水击压强,往往是不经济的,一般并不采用。
但在一定的条件下,例如适当的加大管径可以免设调压井时,采用这一措施可能是合理的。
(3)由于水击压力与管道长度成正比,因此在设计中可隔一定距离设置具有自由水面的调压井或安装安全阀和进排气阀,以缩短管道计算长度并消减水击压力。
减压阀适用于引水管道较长和不担任调频任务的中小型水电站是比较经济的。
但由于减压阀在电站机组增加负荷时不起作用,不能改善电站运行的稳定性,电站在变动小负荷(机组额定出力15%以下)时减压阀不动作,因而恶化了机组的速动性,这种一般采用调压井减小水击压强。
水击压头H=a•△V/g= a•(V0-V)/g其中:V0-水击前的流速,米/秒V-水击后的流速,米/秒g-重力加速度,米/秒2a-水击波传播速度,米/秒,与管径、壁厚、管道材质、管道弹性模量、介质密度、介质的体积弹性系数、管道的固定情况有关可见,对输送某种介质的某条管道,水击压头的大小与水击时管道流速的变化量成正比(注意流速应有方向性,假设某方向为正,即反方向应为负)第四节输油管道中的水击一、水击产生的原因及其危害水击现象,是指在压力管路中,由于某种原因而引起流速变化时,引起的管内压力的突然变化。
管道的水击现象及其防护
![管道的水击现象及其防护](https://img.taocdn.com/s3/m/992c0a0ebed5b9f3f90f1c40.png)
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]。
1.1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]。
1.2水击理论1.2.1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。
1.2.2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)。
管线中水击现象的成因及设计预防措施
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由式1.1可得出如下结论:
(1)起始流速大,终了流速小,即V0>V,△H为正值,产生正水击,代表阀门关闭情况。
反之,则为负水击,代表阀门开启。
(2)水击值的大小与波速a成正比。
(3)水击值的大小与流速变化的绝对值也成正比。
当发生水击压力升高时,管道的管壁产生了弹性膨胀,介质受到压缩,介质的密度也会有所增加;当发生水击压力降低时,管道的管壁产生了弹性收缩,介质受到的压力减小,介质的密度也会有所减小。
这是研究水击现象的理论基础。
如图1.1所示,设在水平管内取出一段流体,在时间段△t内,水击波从流体的一边传递到另一边。
水击波传播速度为a,所以流体长度为△L= a△t。
气、液两相流在管内的流动状态随管内的流速以及液相、气相介质的密度、表面张力等性质不同,大致可分为七种流型:
即分散流、环状流、气泡流、层流、波状流、柱状流和活塞流。
在这七种流型中,柱状流由于气体快速运动而引起周期性地起波状,形成泡沫栓,沿管道以比液体平均速度大得多的速度流动,碰撞回弯管件,会引起严重水击现象。
设原有的流速为V0,水击波通过后的流速为V0 –△V,流速变化值为△V。
压强也从原有的H增大到(H+△H),同时流体密度和管道断面都有相应的变化。
错误!未指定主题。
图1.1根据冲量变化应等于动量变化的原理,即△p△t = m△V [(+△)( H+△H)( A+△A)-HA]△t =( A+△A)△L△V忽略二阶微量,并且= a,得:
例如某管道的流速为2 m/s,阀门突然关闭,流速瞬间降为零,如水击波速a为500 m/s,则水击压头为:
防止水击的措施
![防止水击的措施](https://img.taocdn.com/s3/m/b9b3574b854769eae009581b6bd97f192279bff9.png)
防止水击的措施1. 引言水击是指液压系统中瞬间产生的冲击压力,可以对系统造成严重的破坏。
水击通常发生在液压系统中液体流速突然改变或关闭时,导致液体的瞬时反冲压力增加,从而对管道、阀门和其他液压元件造成破坏。
为了防止水击的发生,我们需要采取相应的措施。
2. 水击的危害水击造成的损坏主要包括以下几个方面:•管道破裂:水击会导致管道瞬时增加的压力超过其承受范围,从而导致管道破裂,造成液体泄漏和系统停工。
•阀门损坏:水击会对阀门产生剧烈的冲击力,导致阀门的密封面损坏,甚至导致阀芯卡死或阀门无法正常开闭。
•液压元件破坏:水击会产生剧烈的液体反冲压力,对液压元件(如油缸、液控阀等)造成损坏,降低其寿命。
•噪声和振动:水击会产生较大的噪声和振动,影响系统的工作环境,对工作人员的健康造成潜在威胁。
为了避免以上问题的发生,我们需要采取一系列的措施来防止水击。
3. 防止水击的措施3.1. 减小流速变化•合理设计管路:在设计液压系统时,应充分考虑流速变化的因素,合理设计管道布局和尺寸,避免管道急剧变窄或急转弯。
•使用缓冲器件:在系统的流速变化处使用缓冲器件,如缓冲阀、缓冲块等,以减缓液体流速的变化,降低冲击力。
3.2. 控制阀门操作•缓慢开关阀门:对于需要频繁操作的阀门,应缓慢开关,避免阀门关闭时产生的快速液体反冲压力。
•使用阻尼装置:在阀门的液体进出口处,可以安装阻尼装置,以降低液体的流速,减少反冲压力。
3.3. 使用缓冲器件•安装液压缓冲器:在冲击较大的工作位置或传动装置上,可以安装液压缓冲器,它能够吸收冲击力,减小冲击压力的大小。
•使用液压阻尼器:液压阻尼器可以通过调整其内部的油液阻尼系数来控制液体的流速,从而减小液体反冲压力的大小。
3.4. 优化系统控制•精确控制流量:通过使用流量控制阀、溢流阀等来控制流体的流量,避免流量突然变化,从而减小液体反冲压力的大小。
•合理安排启停时间:在系统的启动和停止过程中,应合理安排时间,避免快速启停造成的液体冲击。
如何预防压力管道水击的发生
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压力管道作业人员实践操作试题 单位: 姓名: 身份证号:
如何预防压力管道水击的发生
序号
操作项目
分值
评分
得分
一
水击的产生:由于阀门的突然开启或关闭,
水泵的突然开,停引起管道内液体速度的
突然改变,使管道内的压力迅速上升或下降,伴有液体撞击的声音,
20
分析产生的原因和什么情况下出现水击
二
水击的危害:使管道发出大的声音,大的振动.严重时使管道突然发生爆破
20
分析对管道造成的危害得分
三 消除水击的方法:
60 按操作得分
1)缓慢关闭阀门 2)管道的预热
3)缩短管子长度L ,L 越小,压强升高值越小 4)在管子靠近夜击源附近设安全阀、蓄能器等装置,以释放或吸收液击的能量 5)使用具有防液击功能的阀门 6)管道上安装排空气阀
成绩
主考: 监考: 考核时间:。
水击现象原因分析及防范措施探讨
![水击现象原因分析及防范措施探讨](https://img.taocdn.com/s3/m/0ab66ec6783e0912a3162a44.png)
1491 概述水击又名水锤,它常发生在水或蒸汽等有压管道系统中,由于某一管路元件工作状态的改变,使液体流速发生急剧变化,同时引起管内液体压强大幅度波动的现象。
它是有压管道非恒定流问题中的一种。
管道中任一段面的流速、压强、液体的密度及管道直径,不仅与空间位置而且与时间有关。
它可能导致管道系统强烈震动、噪声和空蚀,甚至使管道严重变形或爆裂。
2 水击产生的成因及危害2.1 水击现象的成因在压力管道中,由于液体流速的急剧改变,从而造成瞬时压力显著、反复、迅速变化的现象,称为水击,也称水锤。
产生的原因:当压力管道的阀门突然关闭或开启时,当水泵突然停止或启动时,因瞬时流速发生急剧变化,引起液体动量迅速改变,而使压力显著变化。
管道上止回阀失灵,也会发生水击现象。
在蒸汽管道中,若暖管不充分,疏水不彻底,导致送出的蒸汽部分凝结成水,体积突然缩小,造成局部真空,周围介质将高速向此处冲击,也会发出巨大的音响和振动。
2.2 水击的危害水击现象的发生会引起整个管系发生振动,使管道严重损坏;管道法兰连接处泄漏;管道推力和力矩过大,使与其连接的设备承受过大的应力或使其产生变形,影响设备的正常运行。
3 装置凝结水回水运行情况3.1 运行现状净化装置区的蒸汽消耗主要为生产蒸汽和伴热蒸汽,其中生产蒸汽用于提供溶液再生的热量和再生塔补充蒸汽;伴热蒸汽用于设备管线、仪表的伴热。
蒸汽经用热设备产生的凝结水先汇集于凝结水总管,后流入凝结水回水系统(如图1所示)。
装置夏季运行时生产蒸汽凝结水回锅炉房,冬季运行时生产蒸汽凝结水和伴热蒸汽凝结水一起回锅炉房。
图1 装置蒸汽、凝结水流程示意图3.2 水击产生的原因分析凝结水管道中存部分蒸汽是水击发生的主要原因,在凝结水回水管线中,其介质主要是蒸汽和水的混合物,由于汽水的存在, 就形成了汽和水的两相流动, 两相流的主要特征,是在蒸汽和水之间存在界面, 界面在不同的情况下具有不同的形状,由于重力作用, 凝结水总是在管道底部流动或者向管道低点移动。
水击
![水击](https://img.taocdn.com/s3/m/cd13258784868762caaed57f.png)
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;
漠大线水击分析及保护措施王泽伟大庆油田工程有限公司管道所关键
![漠大线水击分析及保护措施王泽伟大庆油田工程有限公司管道所关键](https://img.taocdn.com/s3/m/c8310ec25acfa1c7ab00cc38.png)
漠大线水击分析及保护措施王泽伟大庆油田工程有限公司管道所关键漠大线水击分析及保护措施王泽伟大庆油田工程有限公司管道所关键词:输油管道水击模拟分析保护措施摘要:输油管道运行过程中由于误操作发生的水击现象易造成管道局部超压、液柱分离、输油泵汽蚀等危害。
本文介绍了中俄原油管道漠河-大庆段工程(以下简称漠大线)针对管道水击问题采用的超前保护系统、泄压保护系统及压力自动保护系统等水击安全保护措施。
并对泵站非计划停泵、干线阀门突然关闭等事故工况进行了模拟,分析了该管道的水击保护过程。
模拟分析结果表明:漠大线水击保护系统可以有效的防止严重水击工况对干线管道和站内设备造成的危害。
前言:输油管道在运行中由于存在着误操作及不可预见突发事件(如停电)的可能,会引发水击现象。
需要采取相应的水击保护措施,以保护输油管道的安全运行。
漠大线采取超前保护和泄压保护等水击保护措施,使水击波被拦截在站间管线安全区域的同时利用压力泄放阀削弱高压波,防止水击危害,保护管线和站内设备。
同时还设置了压力控制系统,利用调节阀和调速泵进行压力调节保护,使进出站压力保持在规定的界限内。
另外还设置了压力自动保护系统,当进站或出站压力超过设定值时,自动报警和联锁停泵保护。
一、水击产生的原因及危害输油管道内液体流速的突然变化是水击产生的主要原因,单位时间内流速变化越大,产生的瞬时水击压力越大,对于管道的运行来说也是越危险的。
而造成流速变化的主要原因有阀门突然关闭、泵突然停运等。
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。
同时,对下游管道传递减压波,使下游管道压力下降,管道产生液柱分离,甚至局部汽化,造成输油泵抽空。
因此,在输油管道的水力系统的设计中,必须采取有效的水击保护措施,以确保输油管道的安全运行。
二、漠大线水击保护措施和水击模拟分析1、项目概述 4漠大线全长950km,设计输量1500×10t/a,采用常温密闭输送工艺,管径为φ813mm,设计压力8.0MPa,局部管段设计压力8.5~10.0MPa。
管道的水击现象及其防护
![管道的水击现象及其防护](https://img.taocdn.com/s3/m/278ec1ae80c758f5f61fb7360b4c2e3f572725f1.png)
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。
长距离输油管道中的水击保护设计
![长距离输油管道中的水击保护设计](https://img.taocdn.com/s3/m/1dd40af704a1b0717fd5dd47.png)
在目前的输油管道设计中, 最常采用的是 GL Indust rial Services 公 司 的 SP S ( St oner Pipeline Simulat or ) 软件, 该软件在精确的模拟分析液体和 气体管道系统水力学性能方面有着非常强大的功 能。在软件中建立整个管道系统的计算模型, 定义管
2012 年第 10 期 刘云忠等 长距离输油管道中的水击保护设计
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但在实际运行过程中, 我们很难采取超前保护 的方式对管道水击现象进行防护, 主要原因有两点: 一是水击的发生有很大的不可预见性, 通常都是由 于阀门、机泵的误操作和系统失电造成的增压设备 突然停用所产生的; 而是由于水击的产生过程非常 短暂, 没有足够的反应时间去采取预先保护措施。因 此在实际工程设计中, 大多都是选择自动的水击泄 放系统来对削弱水击所产生的影响, 使其不会对整 个管道系统产生大的影响。水击泄放保护对于管道 系统的压力波动影响如图 1 所示。
图 1 有无水击泄放保护的压力- 反应时间典型曲线图
X 收稿日期: 2012- 03- 15 作者简介: 刘云忠( 1980—) , 2003 年 本科毕业于西安石 油大学油气储运专 业, 2008 年研 究生同时毕 业于中国石 油大学 ( 北京) 油气田开发专业 及俄罗斯乌法国立 石油技术大学油气储 运专业, 现 就职于中国石化集 团国际石油勘 探开发有限公司( Sinopec Inter nat ional Petr oleum Explor ation a nd Pr oduct ion Cor por ation) , 中级职称, 从事 油气田地面建设工作。
成品油管道水击保护
![成品油管道水击保护](https://img.taocdn.com/s3/m/cbee44047cd184254a353506.png)
2 C iaP toe m ie n n i e r g C r o a in ( P E) L n fn 6 0 0 C i a . hn er l u P p l eE gn ei o p r t i n o C P , a g a g0 5 0 , hn )
Ab t a t D rn h o re o h o g d sa c e n d olta s o tt n,t e a n r l p mp s p i g & co i g o h sr c : u g te c u s ft e ln it n e r f e i r n p r i i i ao h b o ma u t pn o l sn ft e v le n a t u l y wi e d t tr h mme . Wh n t e mi e i i tr c a s s tr u h p mp ,h r i c u tr av s ic u i sy ma l la o wae a o l r e h x d ol n e f e p s e h o g u s te e w l o c rwae a l h mme . h n t e w tr h mme a e p o a ae l n i ei e ,tw l la o a x e sv r s u e o n t e p p l e p r y a r W e h a e a r w v r p g t sa o g p p l n i i e d t n e c si e p e s r fo h i ei a t . l n l
T i wlcue i l e raig eup e t a aig S .ae a me po c n eo e n fh rca egnei c — hs i as p i ekn & qim n m g .o w tr m l p en b d n h r rt t gbcm s e ecui n er gt h ei o ot l i n e
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第七节管道水击保护一、水击的产生输油管道的密闭输油流程使管道全线成为一个水力系统,管道沿线某一点的流动参数变化会在管内产生瞬变压力脉动。
该压力脉动从扰动点沿管道上下游传播,即引起管道的瞬变流动,管道瞬变流动引起的压力波动称为水击。
管道产生瞬变流动,流量变化量越大,变化时间越短,产生的瞬变压力波动越剧烈。
管道产生水击主要是由于管道系统事故引起的流量变化造成的。
引起管道流量突然变化的因素很多,基本上可分为两类:一类是有计划的调整输量或切换流程;另一类是事故引起的流量变化,如泵站突然停泵、机泵故障停泵、进出站阀门或干线截断阀门故障关闭、调节阀动作失灵误关闭等原因。
另外,对于顺序输送的管道,两种油品的交替过程,也会在管内产生瞬变流动。
对于有计划调整流量或改变输送流程,可以人为地采取措施,防止或减小压力的波动,使产生的压力波动处于允许的范围之内。
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、水击保护方法水击保护的目的是由事先的预防措施使水击的压力波动不超过管子与设备的设计强度,不发生管道内出现负压与液体断流情况。
保护方法按照管道的条件选择,采用的设施根据水击分析的数据确定。
水击保护方法有管道增强保护、超前保护与泄放保护三种。
1.管道增强保护当管道各处的设计强度能承受无任何保护措施条件下水击所产生的最高压力时,则不必为管道采取保护措施。
小口径管道的强度往往具有相当裕量,能够承受水击的最高压力。
2.超前保护超前保护是在产生水击时,由管道控制中心迅速向上、下游泵站发出指令,上、下游泵站立即采取相应保护动作,产生一个与传来得水击压力波相反的扰动,两波相遇后,抵消部分水击压力波,以避免对管道造成危害。
超前保护是建立在管道高度自动化基础之上的一项自动保护技术。
当管道末站阀门因误操作而全部关闭时,上游各泵站当即接受指令顺序全部关闭。
某一中间泵站突然关闭时,则指令上游各泵站按照调节阀节流、关闭一台输油泵、关闭两台输油泵……的顺序动作,同时指令下游泵站也按照上述顺序动作。
如果泵站装备调速输油泵机组,在调节阀节流与关闭一台泵两种动作之间,尚可增加调速泵机组降速运转动作。
上述上、下游泵站调节阀的节流幅度,根据水击分析结果确定。
当各泵站采取的动作已达到水击分析结果所定压力与流量要求时,即不再继续执行下一步保护动作。
3.泄放保护泄放保护是在管道的一定地点安装专用的泄放阀,当出现水击高压波时,通过阀门从管道中泄放出一定数量的液体,从而削弱高压波,防止水击造成危害。
泄放阀设置在可能产生高压波的地点,即首站和中间泵站的出站端、中间泵站和末站的入口端。
三、管道的水击分析管道中各截面上液体流速和压力不随时间变化的液流为稳定流,反之叫不稳定流。
在输油过程中,不存在绝对的稳定流,只是当液流的压力与流量不随时间有较大的变化时即可认为是稳定流。
旁接输油的输油管道,泵站之间都为独立的水力系统,受旁接罐的调节,压力与流量基本上是稳定的,即为稳定流。
密闭输送管道全线是一个整体水力系统,任何一个泵站压力与流量的变化,都使全线压力与流量在瞬间发生相当程度的压力波动。
水击严重时,对管线与设备可能造成损害。
所以,密闭输送管道都必须对可能产生的水击现象进行分析,并采取相应保护措施。
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;(2)干线截断阀或中间泵站因误操作进站阀门突然关闭,阀前产生高压波。
水击时的高压波与低压波分别沿管道传播,高压波与管道中原有输油压力叠加产生异常的高压力,低压波则可能在管道造成负压。
以上两种水击是密闭输送输油管道需要重点进行分析和保护的。
1.分析的主要目的(1)在上述两种水击状态下,无任何水击保护措施时,分析输油管道各处在任何时间所出现的最高与最低压力,以确定是否需要采取保护措施;(2)当采取某种水击保护措施时,分析输油管道各处在任何时间所出现的最高与最低压力,以判断保护措施是否得当。
对输油管道的水及分析利用专门编制的计算机程序进行。
2.分析所提供的成果(1)无任何保护措施情况。
中间泵站突然关闭时,管道各处在任何时间的最高与最低压力线图(也称包络线图);末站关闭时,管道各处任何时间的最高与最低压力线图。
(2)采用泄放阀保护情况。
当中间泵站突然关闭及末站突然关闭时:管道各处任何时间的最高与最低压力线图;各中间泵站压力-时间曲线;各中间泵站流量-时间曲线;泄放阀泄放速率;泄放阀累积泄放量。
(3)采用超前保护。
中间泵站突然关闭与末站突然关闭。
管道各处任何时间的最高与最低压力线图;各中间泵站压力-时间曲线;各中间泵站流量-时间曲线。
3.分析所需基础数据计算机进行管道瞬变流动分析需要利用反映管道各种特征的一系列数据。
所需要的数据一般如下所列:1)管道输送量规定设计输送量、计算输送量。
2)原油物性密度、凝点、运动粘度-温度数据组、反常点、流变指数、稠度系数等。
3)管道参数线路纵断面(高程-里程)数据组,各泵站间距、管径、壁厚、管壁粗糙度,钢材屈服极限,保温层厚度、保温层导热系数,地温、管道总传热系统等。
4)管道主要设备布置简图输油泵台数及工作方式(并、串联),加热炉台数,全线各泵站输油泵、调节阀、加热炉及泄放阀的相互连接关系图,泵站内部局部摩阻值及其分布。
5)设备特性(1)输油泵型号,泵额定流量、扬程与效率,泵转矩与转速惯性矩;(2)加热炉额定流量时压降;(3)调节阀型号、阀额定流量时压降、全行程时间、调节特性、调节器的特性系数;(4)泄放阀给定压力值、不同超压百分数时的流量系数。
6)设计给定值(1)泵站进、出站压力给定值,越站输送时各泵站的压力限制;(2)泵站进站油温。
7)所选择的水击保护方式。
四、水击控制及保护设施1.调节阀管道系统中的调节阀是一种阻力可变的截流元件,通过改变阀门的开度,改变管道系统的工作特性,实现调节流量、改变压力的目的。
调节阀由两部分组成:执行机构和调节部件。
执行机构的参数决定阀门开度的变化过程,调节部件(节流元件)的参数决定了阀门的水力特性。
一般泵站的出站端设置调节阀,用于调节流量和调节管道水击过程中管道系统的压力波动,防止管道进站压力过低和出站压力过高,维持管道的正常运行。
调节阀的动作为:当出站压力高于限定值时,调节阀向关闭方向动作,使出站压力下降;当进站压力低于限定值时,调节阀同样向关闭方向动作,使进站压力升高;管道的进出站压力均未超出限定值时,调节阀保持全开状态。
2.泄压阀泄压阀是保护管道安全的重要设备,要求运行安全可靠,便于维修,使用寿命长,保证管道的安全运行。
泄压系统一般由三部分组成:泄压阀、泄压罐和连接管道。
目前输油管道应用较广的泄压阀有三种类型,即先导式泄压阀、氮气胶囊式泄压阀和氮气轴流式泄压阀,其压力泄放效果都能满足管道的要求。
胶囊式泄压阀是利用外加氮气系统设定泄压阀的泄放设定值,需要一套复杂的氮气系统,结构复杂,体积大。
胶囊式泄压阀内胶囊易老化,需要定期更换。
另外,在管道投产初期,管道内含有较多的杂质,如焊渣、焊接熔结物以及其它杂物,当泄压阀泄放时,高速泄放的液体中夹杂的杂质可能划伤胶囊。
但是胶囊式泄压阀对输送介质的粘度和凝点没有特殊要求,适用于高粘油品。
先导式泄压阀是依靠阀体内部的导阀来开启的,其结构简单,安装方便,不需要额外的辅助设施,输送介质粘度大于50mm/s2以上时不适用,先导式泄放阀的缺点是不适用于高粘油品,由于先导式泄放阀的导管较细,高粘油品易在导管内粘结,影响泄放效果。
氮气式轴流泄压阀的结构原理类似于先导式泄压阀,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。
泄放阀选型方法为先按照经验初选泄放阀口径,将阀的参数输入水击分析程序进行运算,如果分析结果表明保护效果符合要求,则所选泄放阀型号与口径适合;否则,应重新选取泄放阀口径,并进行计算,直至满意为止。
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:dP KF Q s 0865.0 (2-7-1)式中 Q —泄放阀泄放能力,m 3/h ;P s —给定值,kPa ;D —油品相对密度;K —粘度修正系数,按照液体的粘度大小取0.7~0.9,粘度高者取较小值;F —流量系数,随泄放阀口径与超过压力给定值的百分数而异。
一般情况下,超过压力给定值的百分数取10%。
流量系数还与泄放阀的构造有关。
表2-7-1列出美国格罗夫(Grove)阀门厂生产的887型中、低与高压泄放阀的流量系数值(中低压型入口耐压Class150、高压型入口耐压Class600)。
表2-7-1 泄放阀流量系数(中低压型/高压型)第八节 输油管道工艺控制要求一、概述目前我国输油管道设计采用以计算机为核心的全线数据采集和监控系统(SCADA )及模拟仿真系统。
控制中心将管道有关信息通过光纤或卫星通信等通信信道传递给管道沿线各站控系统,实现管道系统的工艺操作和控制自动化。
输油管道工艺操作原理旨在明确管道系统设计水平、对自动化和通信系统的要求、工艺设备的变量检测与控制、设备单元程序控制、联锁保护、应急事件处理以及运行管理等方面的技术要求,对SCADA 系统组态和编程提出具体要求,为管道系统的操作运行提供依据。
二、管道控制要求(一)管道控制总体要求(1)输油管道控制方式宜采用三级控制,即调度控制中心控制、站控制室控制和设备就地控制,设备就地控制为最优先级;(2)输油管道应设置监视、控制、调度和管理系统;(3)应设置可靠的数据传输主信道和备用信道;数据传输主、备用信道应采用不同的系统;(4)输油站应设置工业电视监控系统,并能传输至调度控制中心;(5)顺序输送多种油品时,调度控制中心主计算机系统宜配置批量输送的调度计划、输送预测、界面跟踪、油品切换、管道储量等实时模拟软件;(6)所有与流程切换有关的设备均应能够在调度控制中心远控;(7)能够实现管道水击超前保护。
(二)调度控制中心的功能和控制范围在调度控制中心对远控阀门、输油泵机组、加热炉系统、调压系统、分输/输入计量系统等进行操作控制,并对管道运行控制变量进行调整和管道事故预防和应急处理。
(1)各站及工艺设备的运行状态以及线路远控截断阀和检测点状态监控;(2)管线系统动态变量记录及趋势图显示;(3)采集和处理主要工艺变量数据,实时进行显示、报警、存储、记录、打印;(4)输油泵机组远控启/停、加热炉系统远控关闭、远控阀门的打开/关闭操作;(5)发布ESD指令,包括全线ESD,线路紧急截断阀、输油泵机组、加热炉系统ESD 和各站ESD阀门的控制;(6)全线启输、增量或减量输送;(7)全线停输(包括计划停输和事故停输);(8)模拟计算,包括输送水力、热力计算模拟、混油计算、油品切割位置计算等;(9)向管道沿线各控制点下达压力和流量设定值以及在非正常情况下,根据沿线的工况改变相关的压力或流量设定值;(10)管道应急事故处理,如管道发生泄漏、发生威胁管道安全的水击、沿线各站非正常关闭等应急事故处理;(11)油品界面跟踪、清管器跟踪;(12)管道的泄漏检测与定位;(13)数据分析及运行管理决策指导;(14)控制权限的确定;(15)数据传输信道故障时主备信道的自动切换。