输油管道设计与管理第五课1.ppt

1、1，1。设计参数，1。计算温度，以管道埋深处的年平均地温作为计算温度，2。油品密度、第3节。等温输油管道的过程计算，2，3。油品粘度，油品粘度一般由粘度-温度指数公式计算，其中：分别为t和t0温度下的运动粘度，u为粘度-温度指数，1/，单位换算。1泊位=0.1Pa.s，1厘泊=10-3pa.s=1mpa.s. 4。计算流量，按设计的350天(8400小时)计算年输油时间。等温输油管道过程计算，动态粘度：3，5。管道和水力坡降线的垂直剖面，即在直角坐标下显示管道长度和高程沿该线变化的图形，称为管道垂直剖面。横坐标表示管道的实际长度，即管道的里程，常用的比例是1: 10000到1: 100000。

2、纵坐标：表示管道的高度，即管道的标高。常见的比例是1: 500到1: 1000。管道的水力梯度线是管道中流体沿管道长度方向的能量水头(忽略动能水头)曲线。等温输油管道的水力坡降线是一条斜率为1的直线，等温输油管道的工艺计算，5。纵剖面分析：由纵剖面可知：是泵站的出口压力；是x截面上的摩擦损失；是x截面的高度差，是a点处液体流动的残余压力能，称为流体动压。水动力压力：它是管道上任意点的水力梯度线和纵向剖面线之间的垂直距离。在点e处，其流体动力压力为0，在继续以流速向前输送之前，需要对其重新加压。等温输油管道的工艺计算，6，2，交叉点和计算长度，7。根据能量平衡，将质量为Q的液体输送到终点所需的能

3、量是：如上图所示，能量H不能越过高点f。只有当压力升高到Hf时，我们才能越过这个高点。显然，等温输油管道的工艺计算有，8，1，交叉点的定义。如果一定量的液体通过管道上某一高点所需的压头大于输送到终点所需的压头，且该高点所需的压头在所有高点中最大，则该高点称为交叉点。根据这个定义，有：上面的公式表明，容量为q的液体从交叉点流向终点，并具有丰富的能量。9，由此可以给出交叉点的另一个定义：如果一定量的液体从某个高点以充沛的能量流向终点，并且这个高点的充沛能量是所有高点中最大的，那么这个高点称为交叉点。2.交叉点的确定，可以用图解法和解析法确定。图解法，在管道轮廓的右上角制作一条直角三角形的水力坡降线

4、，并将水力坡降线向下平移。如果水力坡降线在与终点相交之前与高点相切，那么点就是交叉点。等温输油管道的工艺计算，10，F，Lf，I从图中可以看出，水力梯度线不一定先与管道上的最高点相切，所以交叉点不一定是管道上的最高点，而是靠近管道末端的最高点。等温输油管道的工艺计算，11。解析法，选择线上的几个高点进行计算，一般选择最高点和最高点后的最高点进行计算。有两种计算方法：计算从起点到最高点所需的总压头Hj，并将其与从起点到终点所需的总压头H进行比较。如果几个高点的Hj大于H，最大Hj就是交叉点。如果所有的Hj都小于H，就没有交叉点。其中Lj和Zj分别是最高点J的里程和高度。12，计算，如果有多个点H

5、j大于零，那么最大的一个就是交叉点。如果所有点的Hj都小于措施：1 .穿越点后采用小管径：提高流速会造成静电危害，不利于清管。2。在中间或末端设置减压站来节流。计算长度管道起点和交叉点之间的距离称为管道的计算长度。当管道上有交叉点时，管道所需的总压头不能根据线路的起点和终点计算，而应根据起点和交叉点计算。当没有交叉点时，管道的计算长度等于管道的总长度。当存在交叉点时，计算的长度是从起点到交叉点的距离，计算的高度差是交叉点高程和起点高程之间的差。15、3。确定泵站数量的原则是充分利用管道的强度，使泵在高效区工作。以计算出的输送能力q将油从起点输送到终点所需的压头为：其中l为计算出的长度，z为计算

6、出的高差。首先，选择泵的型号和串并联泵机组的数量来确定泵站的特点。16，假设整条线路的站场特性相同，计算吞吐量下的扬程为hc，则整条线路所需的泵站数量为：其中Hc为站内损失。如果考虑第一站的给油泵扬程Hs1和管道终点或交叉点所需的剩余压力Hsz，则全线所需的泵站数为：一般情况下，根据上述公式计算的n不是整数，计算的n值应取整。在等温输油管道的过程计算中，17、1和n变成较大的整数，计算值n对应的工作点流量为Q0(即计算能力)。当n变成一个更大的整数时，工作点的流量是Qb，显然是Qb Q0。此时，管道输送能力大于计算能力，泵站投资增加。如果您想根据计算的输送能力(即指定的输送能力)工作，可以采取

7、更换小型叶轮、启动小型泵(串联泵)、分流级(并联泵)或交替运行大输送能力和小输送能力等措施。一般来说，当n的计算值接近于一个较大的整数，或者预期流水线具有一定的容量余量时，n将被转换成一个较大的整数。18、2和n被减少为较小的整数，并且当计算的n值接近较小的整数并且运输能力减少很少时，n值被减少为较小的整数。此时，流量减小，泵机组的原动机功率相应减小，不会造成过载，但应注意使泵机组工作在高效率区。如果必须满足规定的输送能力，可以采取两种措施：(1)在管道上设置辅助管(等径)或变径管，辅助管或变径管的长度x计算如下：对于辅助管，长度x1按下式计算：19，同样，变径管的长度可按下式计算：等温输油管

8、道工艺计算，20如果管道强度条件允许，增加泵头是较好的方法。等温输油管道的工艺计算。4.泵站布置确定泵站位置的步骤如下：首先，采用室内绘图的方法，在线路纵剖面上初步确定站址或可能的布置区域，进行现场勘察，最后与当地有关部门协商确定站址，并检查站址调整后是否满足水力要求。1。站场布置图法：根据加固后的泵站数量和管道的实际情况，重新计算工作点、水力坡度和工作点输送能力下各泵站的扬程：22，其中：第一站Hs1的泵入口压力为有一台给水泵时的扬程，Hsz末端的剩余压力为穿越处的动水压力如果管道为密闭输送，用于密闭输送的主输油泵需要一定的泵入口压头，因此第二站的位置不能设置在B点，而应向左移动，以保持必要

9、的剩余压头。25，一般来说，输油泵有一个入口压力范围限制，也就是说，有一个站分布范围，这就是所谓的泵站的可能布局区域，如图中阴影部分所示。“Bb”是泵站可能的布置区域，一般为3080 m液柱。泵站可布置在b1。从b1点向上画一条垂直线b1b，与c点的水力梯度线相交，取cb=Hc-hc，从b1到右侧画一条力梯度线。同样的方法可以确定第三站和其他站在未来的位置。从图中可以看出，无论第二站布置在哪里，都不会影响第三站的位置。等温输油管道的工艺计算，26。带辅助管或变径管的泵站布置，油罐运输时的泵站布置、a、b、d、c、x、x1、x2、x-x1、区段bc是第二站的可能布局区域。如果第二个泵站位于D点，

10、第一个泵站必须铺设长度为x1的辅助管道。第三个泵站的可能布置区域可以从点D以同样的方式找到，但是其范围取决于剩余辅助管道的长度x-x1，等等。在辅助管道用完之前，后续泵站的布置区域不再可能，只有一个点。等温输油管道的工艺计算，28。闭式输送管道a/检查泵站和管道的工作条件。检查一年中最高和最低油温时的入口和出口压力，以及按顺序运输几种油品时入口和出口压力的变化。油温高时，油流粘度小，水力梯度线和管道特性曲线相对平坦；相反，当粘度较高时，水力梯度线和管道特性曲线较陡。因此，入口和出口压力将随着季节、和而变化。用解析法计算了某站入口压力与油品粘度的关系。假设某条输油管道上有N个具有相同站场特征的泵

11、站，它们都是：等温输油管道的过程计算，31，由全线能量平衡方程得到，其中：L和Z分别为计算长度之和。Hsz为交叉点或终点所需的剩余压头，将Q2-m代入上述公式，得到等温输油管道的过程计算，32，其中：第一站至c 1站的C站间平均站距，第一站至终点或(交叉点)的平均站距，单位流量的水力梯度，讨论： 从上述公式可以看出，油粘度的变化只引起F的变化，因此，由于粘度的变化，等温输油管道的工艺计算、等温输油管道的工艺计算、34等温输油管道的工艺计算、35在布置泵站时应考虑粘度变化对可能布置面积的影响。 例如，考虑到冬季和夏季的极端条件，冬季较大，I线较陡，HS和Hs、c 1的水力坡降线如图i1所示，泵站可能的布置区域为AB；夏季，Hs、c 1和水力坡度如图i2所示，可能的布置区域为“B”。考虑到这两种极端情况，泵站的可能布置区域应为A、B和A、B的交汇处。显然，当根据年平均地面温度布置站时，A”B小于可能的布置面积ab。可以看出，考虑了粘度变化对入口压力的影响后，泵站可能的布置面积减小了。等温输油管道的工艺计算36.2。检查动、静水压，检查动水压，检查动水压，即在垂直剖面视图中，它是管道的垂直剖面线和水力坡降线之间的垂直距离。对于局部动水压力超压，大多采用增加壁厚和提高承载力的方法；如果超压距离较长，可采用设置减压站减压的方法。但是采用哪种方法需要通过经济