水力坡降图在输油管道设计中应用.pdf

58一 ■技术交流 石油和化工设备 一 2013年第16卷 水力坡降图在输油管道设计中的应用 文红星，马勇，张江 (西安长庆科技工程有限责任公司， 陕西 西安 710021) [摘 要]水力坡降图借助水力学中比降的原理将输油管道的内压以斜线方式做图，直观表达管线的压力分布状况，对管线 设计压力、加压站确定，运行参数分析 ，起到直观快捷的作用。山区敷设的管线，地势起伏，通过水力坡降图能较快判断 线路上存在的翻越点，根据管线的静压状况初步确定管线的设计压力，直观了解管线运行中各点的内压状况。 [关键词]输油管道；水力坡降图；任务输量；翻越点；应用 在输油管道工程设计中，通常要完成管线 整个纵断面纵横协调的效果。 的水力坡降图，其主要作用是判断管道在各种输 1-3数据处理或软件生成 量下是否存在翻越点。通过水力坡降图，只要 明 确定了纵横 比例后，开始对管线的里程、高 确 了解管道在任务输量下的运行工况，并根据做 程数据进行处理，按照以上确定的比例对里程、 图结果，对管线的设计压力进行初步选择，对管 高程数据进行处理。这个过程可利用Excel中对数 线的管径及运行条件进行综合 比较后即可做 出经 据批处理的优势进行，将处理后的数据输入制 图 济合理的管道设计方案 。用水力坡降图与软件计 软件CAD中，绘出管线的纵断面 图。若 已有 中线 算结果进行对比，找到合理设计方案，对简单管 成果，可利用管道设计软件 ，输入相应的比例， 道 ，仅有起点和终点，如不能准确判断管线的翻 完成管线纵断面图。 越点，将造成管线的实际输量达不到设计输量， 影响管线的运行 。 1．4计算水力坡降系数 水力坡降系数是流体在管 内流动过程 中单 1水力坡降图的做法 位管段 内需要克服的管路摩擦阻力。理论和实验 1．1数据来源 都表 明，水力坡降系数是雷诺数和管子 内部粗糙 管线水力坡降图首先需要管线的中线成果， 度有关的函数。一般 由达西公式转化来的列宾宗 即线路里程 以及里程对应的高程，线路里程通常 公式计算或者通过软件进行计算 。列宾宗公式如 以km为单位，高程 以m为单位 。在测量成果中如 下： 果有 中线成果，可直接利用；若无 中线成果，须 ． ， 1 ¨ O25 通过在地形 图上对选定的线路进行初步估计，以 0．0246 — 一 d 确定管线的里程。一般情况下，每500m确定一个 式中：i．水力坡降系数，m／m；qv-管 内流量， 里程和相应的高程做 出初步的管线总断面 图，在 m ／s；d．管线 内径，m；u．运动粘度，m ／s。 后期测量 出管线的中线成果后再重新做管线纵断