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油田管理

基于SPS软件的庆哈输油管道水击分析

杜艳平（大庆油田设计院，黑龙江大庆163712）

摘要：长距离输油管道在密闭运行过程中，由于误操作3

输量Q（m/h）504504504504504504

或泵站事故停电等不可预见的突发事件会引发管道内压力发压力P（MPa）5.00.44.60.45.10.4

生急剧变化，易造成管段超压、管道破裂、液柱分离、输油泵汽温度T（℃）514350425542

蚀等危害。根据庆哈输油管道工程设计实践，利用SPS水力模2.2.2管道瞬态计算结果

拟软件，对管道在不同工况下进行水击模拟分析，验证管道的（1）不采取任何水击保护措施

安全性。在此情况下，管道系统的泄压系统、压力联锁停泵保护均

关键词：SPS；庆哈输油管道；水击分析；保护措施不发挥作用，仅靠管道自身设计压力吸收水击产生的压力，针

1输油管道水击产生的原因及危害对各种水击事故对管道产生的影响进行分析。

管道内液体流速的突然变化是水击产生的主要原因，单位（2）采取压力联锁停泵保护和泄压保护

时间内流速变化越大，产生的瞬时水击压力越大，对于管道的在此情况下，管道系统仅站内压力联锁停泵保护和泄压系

运行越危险。造成流速变化的主要原因有阀门突然关闭，泵突统发挥作用，针对各种水击事故对管道产生的影响进行分析。

[1]

然停运等。2.2.3计算结果分析

输油管道水击对管道和设备安全造成威胁的原因有：（1）庆哈输油管道设计输量为360×10t/a时，针对上述11工况，4

泵站因动力中断造成输油泵全部突然关闭，在停泵站进口侧产分析在不采取任何水击保护措施和采取压力联锁停泵措施两

生高压波，停泵站出口侧产生低压波；（2）干线截断阀室或中间种情况下的水击，可得出下列结论：

泵站因误操作进、出站阀门突然关闭，进站侧产生增压波，出站（1）不采取任何水击保护措施

侧产生减压波（。3）末站因误操作进站阀门或者泵突然关闭，产工况九（4#RTU事故停电）发生时，中2站至4#阀室段管道

生高压波。压力超压。

其中高压波与管道中原有输油压力叠加后，使上游管道压工况十（5#RTU事故停电）发生时，中2站至5#阀室段管道

力上升，严重时可致管道损坏甚至爆裂。同时减压波，使下游压力超压。

管道压力下降，管道产生液柱分离，甚至局部汽化，造成输油泵其他工况发生时，管道全线压力不超压。

[2]

抽空。因此，在输油管道水力系统的设计中，必须采取有效的（2）采取压力联锁停泵措施

水击保护措施，以确保输油管道的安全运行。以上任一工况发生时，管道全线压力不超压。

2水击模型工况及模拟结果3结论与建议

2.1水击模型工况分析庆哈输油管道设置的压力控制系统和压力泄放系统构成

本文水击分析是建立在泵站设置有进口低压停泵保护、出了一个完善的复合保护系统，该系统通过了水击分析验证。

站高压停泵保护、首站出站泄压保护、中间站出站泄压保护、末庆哈输油管道运行情况表