第02章等温管道.要点解析.ppt

输油管道设计与管理 Design and Management of Oil Pipeline 第二章 等温输油管道输送技术 第一节 输油泵站的工作特性 二、泵站的工作特性 多台泵机组并联运行的泵站工作特性曲线，为同时工作的各泵机组特性曲线并联相加。即在同一扬程下，将各机组的排量相加而得出泵站的特性曲线。 多台泵机组串联运行的泵站工作特性曲线，为同时工作的各泵机组特性曲线串联相加。即在同一流量下，将各机组的扬程相加而得出泵站的特性曲线。 第二节 输油管道的压能损失 一、摩阻损失的计算 （一）沿程摩阻损失 1、达西公式 管道的沿程摩阻损失可按达西公式计算： 2、列宾宗公式 对达西公式中的各参数进行重新整理，可得到便于使用的综合参数摩阻计算式，即列宾宗公式。 不同流态的λ值 不同流态区的A、m、β值 （二）管道压降的计算 （二）管道压降的计算 二、管道的工作特性 管道的工作特性是指管径、管长一定的某管道，输送性质一定的某种油品时，管道压降H随流量Q的变化关系。其数学关系式为： 二、管道的工作特性 二、管道的工作特性 管道的工作特性影响因素：管长、管径、首末站高差、油品 三、管道的水力坡降 （一）水力坡降 管道的水力坡降就是单位长度管道的摩阻损失，可表示为： 水力坡降与管道长度无关，只随流量，粘度，管径和流态不同而不同。对于长距离输油管道，如果水力坡降已知，全线的压头损失可表示为： 四、管道纵断面图 在直角坐标上表示管道长度与沿线高程变化的图形称为管道纵断面图。其横坐标表示管道的实际长度，纵坐标表示沿线海拔高程。 实地测量的纵断面图是作泵站布置和管道施工图的重要依据。 必须注意，纵断面图上的起伏情况与管道的实际地形并不相同。图上的曲折线不是管道的实长，水平线才是实长。在纵断面图上作水力坡降线，可以表示管道沿线的压力变化。 特殊情况下水力坡降线的变化 有副管的管段 管道变径点 注卸油点 混油界面位置 某等温输油管线水力坡降如图所示，试近似画出A-B段加副管后水力坡降的趋势变化，并简要说明原因。 五、泵站—管道系统的工作点 在长输管道系统中，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）必然等于泵站所提供的压力能，即二者必然会保持能量供求的平衡关系。管道的流量就是泵站的排量，泵站的总扬程就是管道所需要的总压能。 泵站—管道系统的工作点是指在压力供需平衡条件下，管道的流量与泵站进出站压力等参数之间的关系。 泵站—管道系统的工作点是指系统工作的流量Q和扬程H。 五、泵站—管道系统的工作点 五、泵站—管道系统的工作点 解析法求工作点 管道能量平衡方程 输油方式 第三节 等温输油管道的工艺设计 一、工艺参数 二、管子与管子的规格 三、泵站数的确定 四、泵站布置 五、翻越点及计算长度 六、设计方案的校核 一、工艺参数 工艺设计中油品的选择 计算温度：管线埋深处平均地温 油品密度 油品粘度 计算输量 每年输油350天 西部成品油管道月平均地温 西部成品油管道月平均地温 西部成品油管道月平均地温 西部成品油管道油品物性 计算温度下柴油密度 计算温度下柴油粘度 计算温度下汽油密度 计算温度下汽油粘度 二、管子与管子的规格 （一）管子类型 按照制管方法的不同划分： （1）无缝钢管 （2）有缝钢管 （直缝管、螺旋焊缝管） （二）管子规格 （1）管子的直径和壁厚 （2）尺寸公差 三、泵站数的确定 基础：能量平衡 —— 能量供应＝能量消耗 泵站数的化整 泵站数化整后的处理：变径管、副管长度的计算 四、泵站布置 站址的确定要满足水力条件的要求，即在规定流量下泵站提供的能量要与站间管线所消耗的能量平衡。 必须考虑工程实践上的许多要求，如工程地质条件是否适于建站，交通、供水、供电、通讯、排污等是否方便等。 成品油管道线路选择和布站 四、作图法布置泵站 五、翻越点 什么是翻越点 在规定输量下，根据相邻泵站的高程绘制的沿线水力坡降线，可能会出现与中途的高点相交的情况，而在高点后，油品会借助于高差自流到终点，而且还有剩余能量。如不采取其它措施以利用或消耗这部分能量，则在高点以后的管段内将发生不满流现象，即通过局部流速变大来消耗剩余的能量。线路上的这种高点就称为翻越点。 五、翻越点 五、翻越点 有何危害 浪费能量、增大水击压力 如何避免 减压站 变径管 安装油流涡轮发电装置 如何确定计算长度 注意： 翻越点不一定是管道沿线的最高点，往往是接近末端的某高点。 【例】某等温输油管线，流态为水力光滑区，水力坡降为 i = 0.007，全长L＝40km，各点高程如图所示，在距起点30km处的F点出现