等温输油管路实验青岛科技大学(精).ppt

等温输油管路实验 主讲 范军领机电工程学院油气储运教研室 一 实验目的 学习测定管路的H Q特性曲线 用图解法求出管路与泵站配合工作时的工作点 了解 泵到泵 运行的输油管路各站协调工作的情况 观察管线发生异常工况或突然事故时 如某泵站突然停电等 全线运行参数的变化 根据参数变化 分析事故原因 事故发生地点及应采取的处理措施 并在实验中加以验证 观察翻越点实验 了解计算机数据采集系统的组成及运行情况 图1等温输油管线全线工艺流程图 1 2 3 4 二 实验架流程 实验管线采用不锈钢管材 管线内径25毫米 管线全长92米 全线建有四个泵站 每泵站设有两台离心泵 站内采用串 并联输送方式 全线采用泵到泵密闭输送 中间泵站流程中 在2站到3站之间 设置堵塞点和泄漏点 在末站之前 设置一个高点作为管线翻越点 每台泵的扬程21 5米 工作流量1 3L S 各站的离心泵工作参数如下 三 等温输油管路的实验原理 在等温输送管道实验系统中 泵站和管道组成了一个统一的水力系统 管道所消耗的能量 包括终点所要求的剩余压力 等于泵站所提供的压力能 全线的压力供需平衡关系式如下 四 实验内容和步骤 1 学习正常启 停泵站的操作方法打开操作台上的电源开关 给泵站接通电源 按下1 泵站1泵启动开关 启动1泵 启动顺序为1 3 2 4 即隔站顺序启动 停运时的顺序与此相反 全线以四个泵站的1 泵全部投入运行作为正常工况 规定各站进站压力不得低于 10kPa 出站压力不得高于230kPa 四 实验内容和步骤 2 测定管路特性曲线 用图解法求出正常工作时管路系统的工作点管路特性曲线是指管路摩阻损失和流量之间的关系 见图 测定管路特性的过程 改变管线输量 记录各站进 出站压力 测出各泵站之间的管路摩阻损失 用图解法求出正常工作时管路系统的工作点 四 实验内容和步骤 3 异常工况及事故分析处理1 模拟泵站突然停电关停2 泵站 模拟突然停电 记录各站压力及流量 理论分析应采取什么调节措施才能使管线重新恢复正常工作 即各站的进出站压力处于规定范围 并在实验中加以验证 调节好管线的运行参数后 记录各站的进出压力 流量 四 实验内容和步骤 2 模拟管路堵塞关小堵塞阀门模拟管路堵塞情况 记录各站压力及流量 理论分析应采取什么措施才能使管线恢复正常工作 并加以验证 记录采取措施调节后的压力及流量数据 3 管道泄漏检测实验装置恢复到正常运行工况后 打开泄漏阀 记录泄漏后各站进出站压力和漏点前后流量 四 实验内容和步骤 4 翻越点演示实验正常情况下 打开阀1 关闭阀2 翻越点演示时 关闭阀门1 打开阀2 记录出现翻越点全线运行数据 并加以验证 五 数据采集系统 数据采集系统由PLC 主机 计算机组成 采用组态软件采集数据 硬件采用西门子S7 200PLC 数据采集系统在每个泵站布置3个压力变送器 分别测量泵站入口 1 泵出口 泵站出口的压力 在1 泵站出口布置1个流量计 在4 泵站入口前布置1个流量计 分别测量管线泄漏点前后的流量 五 数据采集系统 图4测试系统框图 1 西门子PLC选用西门子PLC的CPU224作为主模块 用于和计算机通讯 选用EM2354AI1O作为模拟量输入模块 接入压力和流量传感器 五 数据采集系统 2 涡轮流量计涡轮流量计由涡轮流量变送器 前置放大器 数字积算器 瞬时流量 频率 指示表组成 当流体流过变送器时 变送器的叶片旋转 将流体动能转化成电能输出 产生电脉冲信号 传入数据采集箱供计算机采集 五 数据采集系统 3 压力传感器本实验共安装了13个压力传感器 其中P1 P4 P7 P10四个传感器为绝压传感器 接在各泵站的进口处 其余传感器为表压传感器 接在各站1 泵的出口和泵站出口处 各传感器相对于起点的位置如下表所示 P13在实验装置末端 距离92米 五 数据采集系统 数据采集流程界面 六 实验报告要求 1 将实验数据整理列表 六 实验报告要求 2 在直角坐标纸上绘出各站的泵特性 管路特性曲线 用图解法求四个泵站运行时的工作点 求出各站进 出站压力 并与实测结果对比 3 比较各种事故工况和正常工况的数据 分析事故工况对运行参数的影响 讨论应采取的措施 4 从能量供求关系的角度讨论事故工况1和2的运行参数有什么相同和不同之处 七 思考题 1 为什么要关闭泵出口阀后才能启动离心泵 往复泵能否这样做 2 当首站提供的能量不足以把相应输量的液体输送到管路终点时 应怎样启动长输管线 这样常发生在什么情