中国石油大学(华东)输油管道设计与管理储运课件25PPT文档格式.ppt
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这这些些参参数数主主要要包包括括输输量量,各各站站的的进进出出站站压压力力及及泵泵效效等等。
严严重重时时,会会使使某某些些参参数数超超出出允允许许范范围围。
为为了了维维持持输输送送,必必须须对对各各站站进进行行调调节节。
为为了了对对各各站站进进行行正正确确无无误误的的调调节节,事事先先必必须须知知道道工工况况变变化化时时各各种种参参数数的的变变化化趋趋势势。
因因此此,掌掌握握输输油油管管运运行行工工况况的的分分析析方方法法,对对于于管理好一条输油管道是十分重要的。
管理好一条输油管道是十分重要的。
33、运行工况的分析方法、运行工况的分析方法突突然然发发生生工工况况变变化化时时(如如某某中中间间站站停停运运或或有有计计划划地地调调整整输输量量而而启启、停停泵泵),在在较较短短时时间间内内全全线线运运行行参参数数剧剧烈烈变变化化,属属于于不不稳稳定定流流动动。
我我们们这这里里不不讨讨论论不不稳稳定定流流动动工工况况,只只讨讨论论变变化化前前后后的的稳稳定定工工况况。
为为此此,我我们们假假设设在在各各种种工工况况变变化化的情况下,经过一段时间后,全线将转入新的稳定工况。
的情况下,经过一段时间后,全线将转入新的稳定工况。
运运行行分分析析的的出出发发点点是是能能量量供供求求平平衡衡。
分分析析方方法法有有图图解解法法和和解析法,我们重点讨论解析法。
解析法,我们重点讨论解析法。
下下面面主主要要讨讨论论从从泵泵到到泵泵运运行行方方式式的的工工况况变变化化,对对于于旁旁接接油油罐罐方方式式,由由于于各各个个站站间间自自成成水水力力系系统统,比比较较简简单单,大大家家可可以自己分析。
以自己分析。
4二、某中间泵站停运时的工况变化二、某中间泵站停运时的工况变化Lc-1,ZcLc,Zc+11c-1cc+1nLc-2,Zc-1L,Z设设有有一一条条密密闭闭输输送送的的长长输输管管道道,长长度度为为L,有有n座座泵泵站站,正正常常工工况况下下输输量量为为Q,各各站站的的站站特特性性相相同同,Hc=A-BQ2-m,假假设设中间第中间第c站停运。
站停运。
51、输量变化、输量变化c站停运前全线能量平衡方程:
站停运前全线能量平衡方程:
c站停运后全线能量平衡方程:
站停运后全线能量平衡方程:
两式相减得:
即:
62、c站前面各站进出站压力的变化站前面各站进出站压力的变化先来讨论先来讨论c站前面一站即站前面一站即c-1站的情况。
为此,从首站进口到站的情况。
为此,从首站进口到c-1站进口列能量平衡方程:
站进口列能量平衡方程:
c站停运前:
站停运前:
c站停运后:
站停运后:
由上式可知:
即即7结结论:
论:
c站站停停运运后后,其其前前面面一一站站(c-1站站)的的进进站站压压力力上上升升。
停停运运站愈靠近末站站愈靠近末站(c越大越大),其前面一站的进站压力变化愈大。
,其前面一站的进站压力变化愈大。
利用同样的方法,我们可以得出结论:
c站停运后,其前面站停运后,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。
各站的进站压力均上升。
出站压力的变化出站压力的变化即停运站前面各站的出站压力均升高,距停运站越远,变化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。
幅度越小。
83、c站后面各站进出站压力的变化站后面各站进出站压力的变化先来讨论先来讨论c站后面一站即站后面一站即c+1站的情况。
为此,从站的情况。
为此,从c+1站入站入口到末站入口列能量平衡方程:
口到末站入口列能量平衡方程:
9分分析析:
由上式知:
即即c站后面一站的进站压力下降,且站后面一站的进站压力下降,且停运站愈靠近首站停运站愈靠近首站(c越小越小),其后面一站的进站压力,其后面一站的进站压力变变化愈大。
化愈大。
c站站停停运运后后,c站站后后面面各各站站的的进进站站压压力力均均下下降降,且且距距停停运运站站愈远,其变化幅度愈小。
愈远,其变化幅度愈小。
出站压力的变化出站压力的变化即即停停运运站站后后面面一一站站的的出出站站压压力力下下降降。
同同理理可可得得出出停停运运站站后后各各站的出站压力均下降,且变化趋势与进站压力相同。
站的出站压力均下降,且变化趋势与进站压力相同。
10此处如果此处如果c+1站的出站压力用进站压力和泵站扬程表示,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:
将无法分析其变化趋势。
114、全线水力坡降线的变化、全线水力坡降线的变化某某站站停停运运后后,输输量量下下降降,因因而而水水力力坡坡降降变变小小,水水力力坡坡降降线线变变平平,但但停停运运站站前前后后水水力力坡坡降降仍仍然然相相同同,即即水水力力坡坡降降线平行。
线平行。
停运站前各站的进出站压力升高,因而停运站前各站的水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力坡降线的起点和终点均比原来高(且出站压力升高幅度且出站压力升高幅度比进站压力大比进站压力大),且距停运站越近,高得越多。
,且距停运站越近,高得越多。
停停运运站站后后各各站站的的进进出出站站压压力力下下降降,因因此此停停运运站站后后各各站站间间的的水水力力坡坡降降线线的的起起点点和和终终点点均均比比原原来来低低(且且出出站站压压力力下下降降幅度比进站压力小幅度比进站压力小),且距停运站越近,低得越多。
,且距停运站越近,低得越多。
根根据据输输量量变变化化和和各各站站进进出出站站压压力力的的变变化化趋趋势势可可以以画画出出沿沿线线各站的水力坡降线的变化情况。
各站的水力坡降线的变化情况。
作图时应注意以下几点:
12135、图解法分析工况的变化、图解法分析工况的变化首首先先作作出出全全线线泵泵站站的的总总特特性性曲曲线线和和整整条条管管线线的的总总管管路特性曲线,其交点即为正常工况下的工作点。
路特性曲线,其交点即为正常工况下的工作点。
分分别别作作出出每每个个站站的的特特性性曲曲线线及及相相应应站站间间的的管管特特性性曲曲线。
线。
将将首首站站进进站站压压力力曲曲线线与与泵泵站站特特性性曲曲线线迭迭加加得得到到首首站站的的出出站站压压力力曲曲线线。
由由首首站站的的出出站站压压力力曲曲线线减减去去第第1站站间间的的管管特特性性曲曲线线,得得到到第第2站站的的进进站站压压力力曲曲线线。
由由工工作作点点输输量量及及第第2站站的的进进站站压压力力曲曲线线可可求求得得第第2站的进站压力。
站的进站压力。
用用同同样样的的方方法法可可以以求求得得其其它它各各站站的的进进出出站站压压力力。
最最后后一一站站的的出出站站压压力力曲曲线线与与站站间间管管路路曲曲线线的的交交点点必为工作点流量。
必为工作点流量。
14利用上述同样的方法,作出站停运后的总泵利用上述同样的方法,作出站停运后的总泵站特性和总管特性及各站的特性及相应的站站特性和总管特性及各站的特性及相应的站间管特性曲线。
根据总特性曲线求得间管特性曲线。
根据总特性曲线求得c站停站停运后的工作点流量。
根据各自的进、出站压运后的工作点流量。
根据各自的进、出站压力曲线和工作点流量可求出各站的进出站压力曲线和工作点流量可求出各站的进出站压力,从而得到其变化规律。
注意:
由于力,从而得到其变化规律。
由于c站站停运,第停运,第c-1站对应的管特性应为第站对应的管特性应为第c-1站间站间和第和第c站间管道的串联相加。
站间管道的串联相加。
利利用用图图解解法法分分析析工工况况变变化化要要求求作作图图准准确确,否否则可能得到错误的结论。
则可能得到错误的结论。
15思考题思考题:
如如何何从从能能量量供供需需平平衡衡的的角角度度解解释释停停运运站站前前后后各各站站进站压力的变化趋势?
进站压力的变化趋势?
某某长长输输管管道道,由由于于阀阀门门开开关关失失误误,造造成成第第c站站和和第第c+1站站之之间间发发生生堵堵塞塞,试试分分析析堵堵点点前前后后各各站站进进出出站站压压力力的的变变化化,并并说说明明如如何何根根据据参参数数的的变变化化确确定定堵堵塞点的位置?
塞点的位置?
16三、干线漏油后的工况变化三、干线漏油后的工况变化1cc+1c+2nQ*Q*-qqLcL-Lc设设某某条条长长输输管管道道有有n座座泵泵站站,在在c+1站站进进口口处处发发生生漏漏油油,漏漏油油量量为为q,漏漏油油前前全全线线输输量量为为Q,漏漏油油后后漏漏点点前前输输量量为为Q*,漏点后输量为漏点后输量为Q*-q。
171、输量变化、输量变化漏油前全线能量平衡方程为:
漏油前全线能量平衡方程为:
漏油后分段写出能量平衡方程:
首站至漏点:
漏点至末站:
整理整理后得到:
后得到:
18上面两式相加并整理得:
上面两式相加并整理得:
由式由式两式得:
两式得:
根据式上式根据式上式,必有必有19上述结论证明如下:
上述结论证明如下:
式右端可改写为:
故故式可改写为:
式可改写为:
所以只有第一种情况成立,即所以只有第一种情况成立,即。
也就是说管道漏油。
也就是说管道漏油后,漏点前的输量大于正常工况下的输量,漏点后的输量小后,漏点前的输量大于正常工况下的输量,漏点后的输量小于正常工况下的输量。
于正常工况下的输量。
202、漏点前各站进出站压力的变化、漏点前各站进出站压力的变化先来看漏点前面一站即先来看漏点前面一站即c站的情况。
为此,我们列首站入口站的情况。
为此,我们列首站入口至至c站入口的能量平衡方程:
站入口的能量平衡方程:
漏油前:
漏油后:
21也就是说漏点前面一站的进站压力下降。
也就是说漏点前面一站的进站压力下降。
又又由此我们可以得出结论:
由此我们可以得出结论:
漏漏油油后后,漏漏点点前前面面各各站站的的进进出出站站压压力力均均下下降降,且且距距漏漏点点越越远远的的站站变变化化幅幅度度越越小小。
漏漏点点距距首首站站越越远远,漏漏点点前前面面一一站站的的进出站压力变化愈大。
进出站压力变化愈大。
也就是说漏点前面一站的出站压力也下降。
223、漏点后各站进出站压力的变化、漏点后各站进出站压力的变化利利用用上上述述同同样样的的方方法法可可以以得得到到漏漏点点后后面面一一站站即即c+1站站的的情情况况(分分别别列列出出漏漏油油前前后后c+1站站入入口口至至终终点点的的能能量量平平衡衡方方程程,然然后整理得):
后整理得)