管道运行工况分析及调节 中文版对照

稳定性调节方法有改变泵机组转速、节流和回流三种。 稳定性调节方法有改变泵机组转速、节流和回流三种。 ① 改变泵机组转速 如果泵站上装有可调速泵机组， 如果泵站上装有可调速泵机组 ， 可以利用这种方法进行 压力调节。从节省能量角度讲这是一种较好的方法。 压力调节 。 从节省能量角度讲这是一种较好的方法 。 但 如果只从压力调节方面考虑采用调速泵机组一般是不合 理的。 理的。
造成压力不稳定的原因有： 造成压力不稳定的原因有：各泵站泵机组运转台数或运转 泵性能变动；泵站输油泵因调速使其工况变化； 泵性能变动；泵站输油泵因调速使其工况变化；所输油品 种类改变或因温度改变造成油品粘度变化；管道因结垢、 种类改变或因温度改变造成油品粘度变化；管道因结垢、 气袋或其它原因造成一定程度的阻塞等。 气袋或其它原因造成一定程度的阻塞等。 这些不稳定工况都发生在密闭输送管道上， 这些不稳定工况都发生在密闭输送管道上 ， 旁接油罐管 道因旁接管的缓冲， 进出站压力不会有大的波动， 道因旁接管的缓冲 ， 进出站压力不会有大的波动 ， 只要 保持各站输量接近一致即可。 保持各站输量接近一致即可。
输ຫໍສະໝຸດ Baidu管道运行工况分析与调节
1、工况变化原因及运行工况分析方法
以“密闭输送”方式运行的输油管道，有许多因素可以引起 密闭输送”方式运行的输油管道， 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。 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 季节变化、油品性质变化引起的全线工况变化， ① 季节变化、油品性质变化引起的全线工况变化，如油 品的ρ 变化； 品的ρ、ν变化； 由于供销的需要，有计划地调整输量、 ② 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。 油导致的工况变化。
(2) 干线泄漏后的工况变化 密闭输送的长输管道发生泄漏后，漏点前的流量增大， 密闭输送的长输管道发生泄漏后，漏点前的流量增大， 漏点后流量减小，全线各站进出站压力均下降， 漏点后流量减小，全线各站进出站压力均下降，且距漏 点越近的站进出站压力下降幅度愈大。 点越近的站进出站压力下降幅度愈大。 根据进出站压力的变化可判断泄漏点的大体位置。 根据进出站压力的变化可判断泄漏点的大体位置。但这 种方法只能判断较大的泄漏量， 种方法只能判断较大的泄漏量，因为小漏点引起的压力 变化不明显。如果出现全线压力有较大下降、 变化不明显。如果出现全线压力有较大下降、且全线各 站输油泵运转正常这种情况， 站输油泵运转正常这种情况，就可以断定管线某处发生 了较大的泄漏， 了较大的泄漏，此时应根据各站压力变化的幅度判断出 泄漏点所处的站间，然后排出巡线队伍查找漏点， 泄漏点所处的站间，然后排出巡线队伍查找漏点，同时 为了减少泄漏量，应降低管道的运行压力。 为了减少泄漏量，应降低管道的运行压力。
(3) 稳定性调节方法 稳定性调节（即自动调节） 稳定性调节 （ 即自动调节 ） 的目的是为了保障输油泵 的正常工作和站间管路的强度安全， 的正常工作和站间管路的强度安全 ， 调节实际上是对 管中油品压力的调节，其要求是能经常性工作， 管中油品压力的调节 ， 其要求是能经常性工作， 调节 机构的动作速度应使管道中压力的变化等于计算的扰 动速度， 动速度 ， 以避免压力变化达到保护给定值而发生保护 性停机。 性停机。
(2) 输量调节方法 根据管道系统的能量供需特点， 根据管道系统的能量供需特点，调节方法可以从两方面 考虑：改变泵站特性：从能量供应方面考虑； 考虑：改变泵站特性：从能量供应方面考虑； 改变管路 特性：从消耗方面考虑。 特性：从消耗方面考虑。 ① 改变泵站特性 A、切削叶轮（或更换不同直径的叶轮）： 切削叶轮（或更换不同直径的叶轮）：
② 回流调节 回流可以单泵也可以全泵站进行。 回流可以单泵也可以全泵站进行。大型输油泵的特性曲线 比较平缓，为了调节不大的压力就需要大量回流，耗费较 比较平缓，为了调节不大的压力就需要大量回流， 多的能量。 多的能量。回流就是通过回流管路让泵出口的油流一部分 流回入口，这种情况下泵的排量大于管路中的流量， 流回入口，这种情况下泵的排量大于管路中的流量，靠泵 排量的增加降低泵的扬程，从而达到降低出站压力的目的。 排量的增加降低泵的扬程，从而达到降低出站压力的目的。 采用这种方法时要防止原动机过载，一般很少采用（ 采用这种方法时要防止原动机过载，一般很少采用（该方 法的优点是不需要自动控制系统） 法的优点是不需要自动控制系统）。 ③ 节流调节 节流是人为地造成油流的压能损失， 节流是人为地造成油流的压能损失，降低节流调节机构后 面的压力，它比回流调节节省能量。 面的压力，它比回流调节节省能量。
旁接油罐输送的管道要求各泵站的排量接近一致， 旁接油罐输送的管道要求各泵站的排量接近一致， 否则旁 接油罐容纳不了过大的输差量，而要保持各站排量一致也 接油罐容纳不了过大的输差量， 要对全线进行调节。 要对全线进行调节。 稳定性调节（即自动调节） ② 稳定性调节（即自动调节） 密闭输送的管道为了维持输油泵的正常工作和管道的安全 运行，要求中间站的入口压力不能过低， 运行 ， 要求中间站的入口压力不能过低 ， 出口压力不能过 输送工况不稳定表现在泵站进出口压力的波动。 高 。 输送工况不稳定表现在泵站进出口压力的波动 。 当压 力波动超出规定值时， 就要对管线进行调节。 力波动超出规定值时 ， 就要对管线进行调节 。 工况不稳定 不包括前面所说的调节输量的情况， 不包括前面所说的调节输量的情况 ， 因调节输量产生的大 幅度工况变化是由计划产生的， 幅度工况变化是由计划产生的 ， 并通过调整各泵站的输油 泵机组工作状况加以实现； 泵机组工作状况加以实现 ； 也不包括由于某个泵站突然中 断运行或管道阀门误动作突然关闭造成的突发性压力波动， 断运行或管道阀门误动作突然关闭造成的突发性压力波动 ， 这种突发性压力波动叫水击， 对水击另行采取保护措施， 这种突发性压力波动叫水击 ， 对水击另行采取保护措施 ， 不是调节解决的问题。 不是调节解决的问题。
(2) 事故工况变化 ① 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； 泵机组停运； 阀门误开关或管道某处堵塞； ② 阀门误开关或管道某处堵塞； 管道某处漏油。 ③ 管道某处漏油。 不论是正常工况变化还是事故工况变化，都会引起运行参 不论是正常工况变化还是事故工况变化， 数的变化。这些参数主要包括输量， 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。 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 输送， 必须对各站进行调节。 调节，事先必须知道工况变化时各种参数的变化趋势。 调节 ，事先必须知道工况变化时各种参数的变化趋势。 因 掌握输油管运行工况的分析方法， 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。 油管道是十分重要的。
′ ′ Q n ∝ Q n
H′ n′ ∝ H n
2
即泵的排量近似与转速成正比， 即泵的排量近似与转速成正比 ， 扬程近似与转速的平方 成正比。当离心泵的转速变化20%时 ， 泵效基本无变化 ， 成正比 。 当离心泵的转速变化 时 泵效基本无变化， 因此，调速是效率较高的改变输量的方法。 因此，调速是效率较高的改变输量的方法。 但改变泵的转速往往受到现有设备条件的限制。 但改变泵的转速往往受到现有设备条件的限制。在串联工 作的泵站上，如果泵的原动机为燃气轮机或柴油机， 作的泵站上，如果泵的原动机为燃气轮机或柴油机，则每 台泵都可调速。如为电动机， 台泵都可调速。如为电动机，目前我国长输管道所使用的 大多数为异步电动机，调速比较困难， 大多数为异步电动机，调速比较困难，一般在泵与电机之 间加变速装置（如液力偶合器）或加串级调速装置， 间加变速装置（如液力偶合器）或加串级调速装置，亦可 采用变频调速；若采用变速电机， 采用变频调速；若采用变速电机，目前我国变速电机还未 普遍使用，价格昂贵,这些设备都会使投资和维修费增加 这些设备都会使投资和维修费增加。 普遍使用，价格昂贵 这些设备都会使投资和维修费增加。 为了节省投资，对于串联泵站， 为了节省投资，对于串联泵站，每座泵站可备有一台调速 机组。对于并联工作的泵站则必须所有泵机组都可调速， 机组。对于并联工作的泵站则必须所有泵机组都可调速， 才能起到调节输量的作用。 才能起到调节输量的作用。
(3) 运行工况的分析方法 突然发生工况变化时（ 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） 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。 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， 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， 我们假设在各种工况变化的情况下 ， 经过一段时间 全线将转入新的稳定工况。 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。 运行分析的出发点是能量供求平衡。
3、输油管道的调节 、
输油管道的调节是通过改变管道的能量供应或改变管道 的能量消耗，使之在给定的输量条件下， 的能量消耗 ，使之在给定的输量条件下， 达到新的能量 供需平衡，保持管道系统不间断、经济地输油。 供需平衡，保持管道系统不间断、经济地输油。 (1) 调节的分类 管道的调节就是人为地对输油工况加以控制。从广义上说， 管道的调节就是人为地对输油工况加以控制。从广义上说， 调节分为输量调节和稳定性调节两种情况。 调节分为输量调节和稳定性调节两种情况。 ① 输量调节 首站从油田的收油是不均衡的，一年之内各季不均衡， 首站从油田的收油是不均衡的，一年之内各季不均衡，甚 至各个月份也有差别； 至各个月份也有差别；末站向外转油受运输条件或炼厂生 产情况的影响，有时出路不畅。 产情况的影响，有时出路不畅。这些来油和转油的不均衡 必然使管道的输量相应变化， 必然使管道的输量相应变化，这些输量的改变要靠调节来 实现。 实现。
2、几种事故工况下的运行参数变化趋势 、
(1) 中间泵站停运时的工况变化 对于密闭输送的长输管道，当中间某泵站停运时，管 线的输量将减小，停运站前各站的进出站压力均升高， 停运站后各站的进出站压力均下降，离停运站越近的 站进出站压力变化越大。 对于以旁接油罐方式运行的长输管道，中间某站停运 后，停运站后面一站的来油量将明显减小，具体表现 是该站旁接油罐的罐位将不断下降，各个站的进出站 压力无明显变化。
′ ′ Q D = Q D
′ H′ D = H D
2
′ N′ D = N D
3
即泵排量与叶轮直径成正比。 即泵排量与叶轮直径成正比。通过对输油泵更换不同直 径的叶轮可以在一定范围内改变输量， 径的叶轮可以在一定范围内改变输量，但泵的叶轮不能 切削太多，否则泵效下降较大， 切削太多，否则泵效下降较大，因此这种方法不适用于 大幅度改变输量的情况。 大幅度改变输量的情况。
② 改变管路特性 改变管路特性主要是节流调节。节流调节就是人为地调 改变管路特性主要是节流调节。 节泵站出口阀门的开度， 节泵站出口阀门的开度，增加阀门的阻力来改变管路特 性以降低管道的输量。这是一种最简单易行的方法， 性以降低管道的输量。这是一种最简单易行的方法，但 能量损失比较大（与调速相比） 能量损失比较大（与调速相比）。这种方法一般用于输 量变化不大的情况，当需要大幅度改变输量时， 量变化不大的情况，当需要大幅度改变输量时，应首先 考虑采用改变运行的泵机组数和泵站数的方法。 考虑采用改变运行的泵机组数和泵站数的方法。
B、改变多级泵的级数 ， 减小泵的扬程 ， 从而降低管线输 、 改变多级泵的级数，减小泵的扬程， 这种方法适用于装备并联离心泵的管道。 量 。 这种方法适用于装备并联离心泵的管道 。 要求降 低输量时，拆掉若干级叶轮， 低输量时， 拆掉若干级叶轮 ， 而需要恢复大输量时则 将拆掉的叶轮重新装上。 将拆掉的叶轮重新装上。 C、 改变运行的泵机组数， 从而可大幅度改变输量。 对于 、 改变运行的泵机组数 ， 从而可大幅度改变输量。 装备串联泵的管道，采用这种方法是很方便的。 装备串联泵的管道 ， 采用这种方法是很方便的 。 对于 装备并联泵的管道， 装备并联泵的管道 ， 采用这种方法时经常还要改变运 行的泵站数。 行的泵站数。 D、改变运行的泵站数。输量大幅度变化时常采用这种方法。 、改变运行的泵站数。输量大幅度变化时常采用这种方法。 E、改变泵的转速 、