输油管道设计与管理(2010级第12次课)-3学时.ppt

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1、上次课的内容复习： 混油的接收与销售,顺序输送,混油,6.4 最优循环次数 在顺序输送的输油管道中，为减少混油损失，总是按油品的物理-化学性质相接近的程度来安排输送次序。 一般而言，若管道输送m种油品，按油品性质接近的程度安排输送次序如下： 循环、循环周期、循环次数 在一个循环内，形成混油段的数量,顺序输送,最优循环次数的确定应从建造、经营油罐区的费用和混油的贬值损失两方面综合考虑。 顺序输送m种油品，在一次循环内输送第一种油品的时间为t1、输送第二种油品的时间为2t2、输送第m种油品的时间为tm，则完成一次循环所需的时间，即循环周期为,顺序输送,在该循环内不输送第一种油品的时间为 在该段时间

2、内，首站必须设置的第一种油品的容量为： 在该段时间内，末站必须设置的第一种油品的容量为： 若输油管道沿线共有s个进油点分别与相邻的炼油厂相连接，在Tt1时间内第1种油不能进输油管。各进油点储存第一种油品的储罐总容量应为,顺序输送,若输油管道沿线共有r个分油点，同样各分油点需设置的第一种油品的储罐总容量应为 因此，为协调产、运、销之间的平衡，全线各站需增设的油罐如下： 首站： 进油点： 末站： 分油点： 全线储罐总容量：,顺序输送,循环周期和循环数的关系： 建造、管理油罐区的费用和混油贬损的总损失为Sz（元/年）为 上式对循环次数求导数，求得总损失费用最小的最优循环次数Nop,顺序输送,求得最优

3、循环次数后，可求全线需设置的储罐总容量以及首站、终点站、进油点和分油点的储罐容量。并决定循环周期和在循环周期内各种油品的输送时间tp，求得循环周期内各种石油产品的输送量。 按以上方法确定的最优循环次数是基于全年对油的均衡需求的条件下得到的。实际上，由于季节不同，或成品油供应计划变化，通常管道的输油量是不均衡的。在这种情况下，全线的油罐容量为定值，每一循环的油品批量和最优的循环次数是根据油品实际的供、求量和沿线油罐容量的可能性来确定的。有时在管道中间分输站和末站可能出现供油量不足的部分需由其它输送方式补充。,顺序输送,6.7 顺序输送管道的水力计算 6.7.1 顺序输送管道水力计算的特点 顺序输

4、送管道的水力计算，其基本原则和方法与输送单种油品的输油管道相同，但顺序输送管道又有它的特点。 （1）计算粘度 按粘度最大的油品在年平均地温下的粘度进行计算，因为整条管路的通过能力将受到粘度最大的油品的“限制”。 （2）流态 紊流，保持尽可能大的流速，Re104,第六章 顺序输送,（3）选泵 1）根据所有油品的年平均输量初选离心泵。 2）作每种油品的管路特性曲线和所有泵站的总特性曲线，以求得每种油品的实际输量。,求每种油品的工作点流量,第六章 顺序输送,a.一个泵站不能满足输量的要求； b.两个泵站不是所有的工作点均在高效区，并且工作点c2偏离最高效率区太远； c. 较好的方案有几个： 三个泵站

5、； 三个泵站加副管（大变径管）使工作点全部落在高效区； 四个泵站。,求每种油品的工作点流量,第六章 顺序输送,3）作经济比较，确定一个合理的方案，如四个泵站为合理的方案，则在此方案下，各油品的实际输量为qA4、qB4、qC4，以此实际输量求出每种油品的实际输送天数： 4）校核工况的变化对泵站进出口压力、输量、泵功率、效率等的影响。,第六章 顺序输送,（4）由于经常变换输油品种，因而管道内流体的粘度和密度有较大的变化； （5）顺序输送管道在油品交替过程中，泵站特性和管道特性都会发生变化。泵站特性的变化是在油品交替的瞬间完成的，而管道特性的变化需要经历较长的时间，它随管道中两种油品长度的变化而改变

6、。 6.7.2 输油品种变化对调节的要求 油品的交替会引起系统工作点的变化，设计顺序输送管道，在确定管道沿线的泵站数和布置泵站时，应着重考虑两种极端情况，即在全年低温季节输送高粘油品和在高温季节输送低粘油品。,第六章 顺序输送,如果管道距离较长且口径大，管道本身的容积往往大于所需油品的批量，全线常常会同时有几种油品。这种情况下，各站间的输送能力不同，管道的最大流量受高粘度油品所充满管段的输送能力的限制。充满低粘油品的站间输送能力偏大，使下站的进站压力偏高。 显然，沿线有多个中间泵站的管道顺序输送粘度不同的油品时，必须经常调节泵站的运行工况，以维持泵站出站压力在管道强度允许范围内，泵站进站压力在

7、离心泵要求的最低允许进泵压力范围内。,第六章 顺序输送,第六章 顺序输送,6.7.3 短管道的泵站特性和系统的工作点 这里的“短管道”指没有中间泵站的顺序输送管道。 对顺序输送管道来讲，各泵站和各管段内的油品往往不是同一种油品，若用液柱高度表示泵站扬程和管道的摩阻损失，不便于求解管道系统的工作点，故常采用流量压力之间的关系来分析顺序输送管道的水力特性。 假设交替输送的A、B两种油品，A油为轻而粘度小的油品，B油为重而粘度大的油品。如忽略油品粘度变化对泵站特性的影响，则输送A油、B油时泵站出口压力为,油品交替时系统工况变化分析 输送A油时工作点为1，B油时为3。 B油顶A油，0界面经过泵站时，工

8、作点由1跃变为2，后逐渐由2向3移动，最后到3。 A油顶B油，0界面经过泵站时，工作点由3跃变为4，后逐渐由4向1移动，最后到1。,由1-2-3-4构成的框给出了泵站排量和压力的变化范围。,第六章 顺序输送,6.7.4 成品油管道系统的水力特性（P265）,第六章 顺序输送,A,B,6.8 顺序输送管道运行控制及运行优化简介(P304) 6.8.1 油品的分输和注入 （1）操作分类：输入操作、注入操作、分输操作、输出操作。 （2）分输（注入）方式：快速分输、连续分输(平均分输)、集中分输。 顺序输送管道通常采用集中分输方法，即控制分输量为一定值。对分输量非常大的站一般考虑连续分输，对于某一油品

9、因用户需要在某一点全部卸下时，采用快速分输操作。,第六章 顺序输送,（3）集中分输（注入）操作 分输站一般用分输调节阀控制分输（注入）流量，且任一时刻各站分输（注入）的总流量不能太大，以防管道下游（上游）流态处于混油曲线的陡降区，造成混油量增大； 中间分输站不分输混油，各分输（注人）站要在混油界面到达该站前一段时间或者在混油界面通过该站后一段时间再进行作业。 分输（注入）站需严格按照分输（注入）计划进行油品输送作业； 使刚刚关闭的分输站和刚刚开启的分输站的间距尽量小，即最好顺序启停各分输站； 沿线各站的分输总量尽量保持相对平稳。,第六章 顺序输送,6.8.2 成品油管道运行计划与调度 （1）编

10、制运行计划的目的 顺序输送的成品油管道的调度管理涉及油源、销售、管道系统的协调与优化问题。制定能够满足委托方及接收方客户的需求并确保管道安全、高效运营的运行计划，是调度管理中最为核心的任务。 顺序输送管道是根据输送计划运行的。在编制运行计划时，需对管道运行工况认真地模拟计算，以保证运行计划调度的准确性，才能够按时、按量完成计划。,第六章 顺序输送,（2）运行计划编制的基础 1） 编制的原则 根据输送对象确定出合理的输送顺序 尽可能满足所有委托者的要求 能够适应管道运行的水力条件，达到优化运行。 2）编制的方法 以输入（注入）为基础的计划 以分输为基础的计划 基于公共存储或市场需求的输送计划。,

11、第六章 顺序输送,（3）运行计划的分类 从运行时间上，输送计划又分为月计划、10日输送计划以及24(或48）小时输送计划。10日计划和24(或48）小时输送计划是根据管线的运行和维护情况编制的，可以每日更新一次。 编制一个输送计划，既要满足用户的需要，又要能使管道达到最优经济运行条件，这就需要从非常多的方案及变化中作出决策。 科学地进行管道管理，一要有较好的编制运行计划的软件，二要有经验丰富的编制输送计划的调度人员，三要有完备的信息传递系统，三者缺一不可。,第六章 顺序输送,6.8.3 顺序输送管道的运行控制 根据管道的地形、配泵、站场类型及上下游情况不同，有以下几种控制方式 （1）控制流量

12、在顺序输送过程中，对于给定沿线分输站分输方案和减压站控制方案的管道系统，在满足泵站进、出站压力约束及管道特殊点压力约束等条件下，首站利用调速电机或调节阀以控制流量为定值。 （2）控制压力 首站以给定的压力运行。,第六章 顺序输送,（3）管道注油或卸油的控制方式 根据输送的实际情况确定合理的分输方案。在进行沿线分输和注油控制中应考虑管道的动态特性和所产生的压力波动，对于进出量比较大的站可以考虑阶梯操作控制方法。,（4）减压站的控制 减压站的控制过程依赖于它的工艺流程，控制方式要适应一定的工艺条件。,第六章 顺序输送,6.8.4 顺序输送管道的运行优化 成品油管道的优化运行不仅应在满足管道沿线市场

13、需求的条件下最充分利用管道通过能力，降低能耗费用，而且要减少混油损失，以获得最佳经济效益。使管道安全、平稳、经济地运行是管道经营者的追求目标。 运行费用优化应保证各批次油品在输送计划预定的时间到达目的地，同时使泵送动力费用最小。减少泵运行费用就是要确定输送各批次油品时优化的泵配置。顺序输送管道的运行优化必须考虑混油段在管道中的运移过程及其工艺参数随时间的变化。,第六章 顺序输送,减少混油的措施 尽量流程简单 尽量不用副管 翻越点的处理 输送次序的选择 交替时候输量尽量加大 减少计划内停输 尽量加大每种油品的一次输送量 混油的切割,第六章 顺序输送,输油管道设计与管理,第七章 输 油 站,第一部

14、分,输油站是输油管道两大组成之一。基本任务就是提供能量。根据输油站的位置，可分为首站、中间站和末站，其作用也有所差异。 7.1 输油站的平立面的布置 （1）站址的选择 1）输油站站址符合线路走向的总体要求，由工艺计算来确定； 2）靠近城镇及工矿，但要有一定的安全距离； 3）要有足够的面积和一定的坡度； 4）少占耕地，减少污染，保护环境； 5）站址从工程地质和水文地质上满足工程要求。,第七章 输油站,（2）分区和基本组成 输油站包括生产区和管理（生活）区。生产区又分为主要作业区和辅助作业区。 主要作业区包括：输油泵房、阀组间、清管球收发装置、计量间、油罐区、加热系统、站控室、油品预处理设施。 辅

15、助作业区包括：供电系统；通信系统；供热系统；给、排水系统；消防系统；机修间、油品化验室、车库；办公室等。,第七章 输油站,（3）输油站平立面布置（总图设计） 输油站的平立面布置是从站址的具体地形、地质及气候条件出发，根据生产和安全的要求，统筹安排全站的建（构）筑物。总图布置中要遵照有关规范，在保证生产和安全的前提下减少占地、减少土石方工程量，节约投资。遵循如下的一些原则： 充分体现工艺流程和生产的全部要求，并尽量做到减少“逆流”和管道互相交叉； 充分利用地形，使管道和线路走向合理，土石方小； 严格按照有关安全防火规范进行设计； 全面考虑站内各部分的协调； 站内道路应能保证消防车辆的通行； 确定

16、建、构筑物标高时，要考虑土石方的平衡，一般就地平衡。,第七章 输油站,7.2 输油站的工艺流程 工艺流程是指：按规定的工艺和操作要求，油流在连接各种工艺设备的管线中的流向。这种流向是通过阀门控制的。将工艺流程绘制成图即为工艺流程图。 可行性研究及初步设计阶段，要绘制输油系统的原理流程图，反映输油系统操作、主要设备、阀件及管路间的联系。施工图设计时，要绘制工艺安装流程图，图上主要设施的方位、主要管线带的走向要与总平面布置大体一致。,第七章 输油站,7.2.1工艺流程设计原则 输油泵站流程的一个最大特点是生产的连续性。设计工艺流程时要考虑以下一些原则： 要充分、但又合理地满足输油管的主要生产环节：

17、试运投产、正输、停输再启动（主要指热油管）、越站、收发球、站内循环或倒罐。 采用先进工艺技术和设备； 要方便操作、检修和事故处理，而且不中断输油； 在满足规定的工艺和各项操作要求的前提下，流程力求简单，使各种阀门和管件的数量最少，管线的长度最短； 要考虑首站、中间站、末站各自的特点，热油管道和等温输油管道、顺序输送管道各自的特点，在流程设计上应有所不同。,第七章 输油站,7.2.2各单体工艺流程 （1）油罐区流程 罐区流程有两种方案：双管流程，可同时进油和输油，互相不干扰；单管流程，阀门集中于阀室，任何一个矿区来油可进任何一个罐，而同时可从任一罐出油。,第七章 输油站,（2）泵房流程 离心泵可

18、并联也可以串联。输油管道上大都采用中扬程、大排量单级离心泵串联流程，因为这样泵效率高、调节经济性好，特别在投产初期输量小、或输油不满负荷的情况下，为调节流量，两台串联泵可关掉一台，排量还可达到原来的3/4左右，再配合节流，就可以调节到需要的流量；如果是并联的两台泵关掉一台，排量只为原来的1/2左右，而且还必须节流，所浪费的能量比串联时大得多。,第七章 输油站,由于串联流程较为简单，又具有调节灵活、节约能量及超压保护等优点，因此在输油管道上得到广泛的应用。 当泵站能量主要用于克服高差，而沿程摩阻很小的情况下，宜采用离心泵并联流程，因为在这种情况下，管路特性高而平缓，调节比串联灵活。 由于输油管泵

19、站大型离心泵需要正压进站，因此在主泵前要设置辅助泵，其与主泵串联运行。 在泵房流程中要考虑备用泵，在流程设计中应使任一台泵都可作为备用泵。,第七章 输油站,（3）加热流程 目前在热油管道上采用的加热方式有加热炉直接加热和热媒在换热器中加热原油。直接加热效率不高，而且原油在炉管内直接加热，容易结焦和汽化。热媒加热属于间接加热，热媒可以是水蒸汽，也可以是导热油。 加热炉采取并联流程运行，而换热器可串联，也可并联。,加热炉并联示意图,第七章 输油站,炉泵的顺序 热泵站可以采用“先泵后炉”或“先炉后泵”两种流程。 1） “先泵后炉”流程 优点：泵吸入摩阻小，有利泵的正常工作； 缺点：炉在高压下工作，泵

20、进站油温低，泵效率低。 2） “先炉后泵”流程 优点：进泵油温高，泵效率高，炉在低压下工作； 缺点：泵站吸入摩阻大。 “先泵后炉”一般用于旁接油罐流程，而“先炉后泵” 用于泵到泵流程。 （4）其它单体流程,第七章 输油站,7.2.3 输油站总工艺流程 输油站工艺流程应包括下列工艺和生产要求的流程： 收油与计量、正输、反输、越站、站内循环和倒罐、清管球收发流程、加热流程、压力调节流程、自动卸压流程、漏油收集流程，统称为十大流程。,第七章 输油站,（1）首站工艺流程 首站的操作包括接受来油、计量、站内循环或倒罐、正输、向来油处反输、加热、收发清管器等操作，流程较复杂。首站应设置如下流程： 输油流程

21、 1）接收来油，计量后进罐； 2）加压、加热，向中间泵站输油； 3）清管球发送； 4）调压。 安全保护流程 5）防止水击超压的自动卸压系统（密闭输送工艺）； 6）倒罐； 7）反输（加热输送）。,第七章 输油站,第七章 输油站,（2）中间站工艺流程 中间站工艺流程随输油方式（密闭输送、旁接油罐）、输油泵类型（串、并联泵）、加热方式（直接加热、间接加热）而不同。 中间站应设置如下流程： 输油流程 1）加压、加热，往下一站输油； 2）收、发清管球； 3）调压。 安全保护流程 4）防止水击超压的自动卸压系统（密闭输送工艺）； 5）越站 ；6）反输。,第七章 输油站,特点：串联泵、间接加热，可以实现正输

22、、反输、越站、清管球收发，采用先炉后泵流程，储罐做加热炉油的储罐，而且兼泄压罐。,第七章 输油站,特点：并联泵、直接加热，可以实现正输、反输、越站、清管球通过、站内循环，采用先泵后炉流程，旁接油罐。,第七章 输油站,（3）末站工艺流程 未站流程包括接受来油、进罐储存、计量后装车（船）、向用油单位分输、站内循环、接收清管器、反输等操作。如果是顺序输送管道的末站，还有分类进罐、切割混油、混油处理等操作，故流程较中间站复杂。 输油流程 1）接收来油，（加热或不加热）进罐储存； 2）油流自储罐自流（或开泵）经流量计计量后装船或装车（或用户），上站来油（不进罐）经计量后去用户； 3）清管球接收流程； 安

23、全保护流程 4）倒罐； 5）油（水）加热反输流程。,第七章 输油站,离心泵串、并联特性示意图,第七章 输油站,7.3 输油管道数据采集与监控（SCADA）系统（P336） 长距离油气管道运行调度难度大，采用计算机数据采集和监测控制系统进行生产管理是管道自动控制的基本模式。 目前，SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)系统一般由设在管道控制中心的小型计算机或服务器通过数据传输系统对设在泵站、计量站或远控阀室的可编程序控制器PLC定期进行查询，连续采集各站的操作数据和状态信息，并向PLC发出操作和调整设定值的指令。这样，中心计算机对整个管道

24、系统进行统一监视、控制和调度管理。各站控系统的核心是可编程序控制器PLC，它们与现场传感器、变送器和执行器或泵机组、加热炉的工业控制计算机等连接，具有扫描、信息预处理及监控等功能，并能在与中心计算机的通信一旦中断时独立工作，站上可以做到无人值守。SCADA系统是一种可靠性高的分布式计算机控制系统。,第七章 输油站,7.3.1 SCADA系统的组成,组成 PLC或RTU 控制中心和站控计算机系统 网络及通信系统 应用软件 特点 现代SCADA系统是一种集散型控制系统。其控制层次通常分为三级： 控制中心级(DCC) 站控级(SCS) 设备控制级(直接控制级，DDC),第七章 输油站,自动化仪表 检

25、测仪表 由传感器、变送器、显示器三大功能部件和传输通道组成。包括：压力、温度、流量、液位、过程分析检测仪表以及振动、热值测量仪表、清管器指示器、火焰检测器、可燃气体检测器、火灾检测器等。 各类阀门和执行机构 阀门包括在液体或气体管道上可使流体转向、开启、闭合、调节的各种类型和结构的装置。 各类调节阀（气动薄膜执行机构、电动执行机构） 开关型阀（闸阀、球阀，电机驱动、活塞式、手轮等执行机构） 按应用场合，还包括：单向阀、泄压阀、线路截断阀,第七章 输油站,7.3.2 调度控制中心（简称 DCC, 主站）,其实质是指收集远程终端所有数据并以工艺流程的形式显示的计算机系统。其主机也称HOST，当操作

26、员需对远端设备操作时，可通过这套计算机系统向相关PLC或RTU发出指令，用来启或停泵及压缩机，改变控制设定值，开或关管道阀组等。 基本功能：收集远程装置的数据和实现远程操作控制，以及对有关组合、解释、显示运行信息的操作。 辅助功能：累计历史数据、计划、调度、编制管理报表等。,第七章 输油站,控制中心的的核心是其主计算机，按冗余（双机）方式配置，双机互为热备用。主机可以与控制中心的操作员控制台及站场的PLC进行通信。控制中心的操作员能在控制台通过带鼠标的显示终端监视系统运行状态，向PLC发出操作命令，实现对管道的远距离控制。该系统的外围设备均可为两台主机共享。正常时，主机实时把数据备份到备用计算

27、机的内存储器中，一旦在线主机发生故障，主机自动脱离在线控制，由备用机代之，外围设备也自动切换到备用机上。这种切换也可手动进行，以便定期维护主机和相关设备。 主机系统中还装有一台或几台以微处理机为核心的工程师终端，用来进行程序的开发，工程计算和管理等。它可以与备用主机共用文件。,第七章 输油站,一台主机可以与多台PLC进行通信并对其进行控制。主机监控PLC的数量，取决于主机的运行速度和存储容量大小。 另外，对于区域性管网系统，区域内的每条管道不一定都设控制中心，位于总调度室的主机可以实现对多条管道的监控。近年来随着通讯技术的发展，长输管道控制呈现区域化、集中管理的趋势。位于河北廊坊的中国石油管道

28、调度控制中心由计算机群管理所属的多条油气管道，其中的每台计算机都能够切换到某一管道，对于处于重点、热点的某管道能够同时用多台计算机进行全线各站的监控。,第七章 输油站,7.3.3 站控系统（简称 SCS）,指各站的中央控制系统，它除了要对站内重要设备的控制系统进行监控和协调外，还要完成与主站通信等其它功能。其结构分为点对点结构（星型结构）和多点结构（总线型结构） 站控系统一般由主控制器、紧急停车控制器、通信网络接口、火焰及可燃气体探测器、二次仪表及调节器组成，其通过现场的检测仪表及设备进行监控。 主控制器通常是工业控制机、PLC、专用RTU。对于小规模站场，也可采用小型PLC或以微处理器为基础

29、的各种数字控制器。它可完成过程控制、辅助控制、辅助报警、数据收集及命令发布、站停车及重新启动控制、负载均衡等。,第七章 输油站,长输管道的自控对象除了过程变量的压力、温度、流量和液位等参数外，较多的是开关控制，如阀门的开关、机泵的启停、事故跳闸等。它们都不是一般的开关、启停，设备的动作必须按一定的逻辑顺序。设置在站场或所监控设备处的控制装置必须具备较强的逻辑功能、通信能力和数据处理能力。 在现代SCADA系统中，控制中心对各站场的控制是由各站控系统分别实施的。控制中心对站场发出一个指令，而如何去完成指令则由站控系统实施，故它是SCADA系统中一个很重要的控制级。为了提高其可靠性，站控系统的PL

30、C多数采用双机冗余配置，热备用运行。,第七章 输油站,7.3.4 SCADA系统网络,包括控制中心主计算机网络、主计算机对PLC(或RTU)网络（数据传输系统）及就地PLC网络，用于实现系统的通信。 主计算机网络：将主计算机、存储器、打印机及显示终端相互连接起来进行通信。常采用总线结构的“以太网”作局部计算机网络。标准的、开放型的以太网可以适应目前及今后发展的数据传输速率变化的要求而不影响系统的运行及改造。网络采用冗余配置，当一方有故障时可自动切换。,第七章 输油站,数据传输系统：由通信控制器（CCM）、调制解调器（MODEM）及通信线路组成。通信控制器是数据通信的枢纽，实现计算机与通、信线路

31、、PLC的连接。调制解调器完成远距离通信所需要的调制解调功能：将数字信号转换成适于传输的模拟信号，经过信道传输后，再转换成原来的数字信号。在数据传输系统中，经常采用光缆、卫星线路、电话线和微波线路等。 控制中心与站控系统的通信通道有两种方式，互为备用。通常主通道采用通信卫星或光缆，备用通道为异步传输的公网拨号方式，基于两个远程局域网（LAN）互联系统，用路由器互联。,第七章 输油站,7.3.5 软件,SCADA系统的功能和灵活性在很大程度上取决于所采用的软件。SCADA系统计算机软件一般可分为三个主要部分：计算机操作系统软件、SCADA系统软件和应用软件。 SCADA系统为实时系统，需要专门的

32、计算机操作系统才能在实时环境中工作。包括：系统生成、诊断、程序编制、文件及存储管理、汇编语言、语言编译程序。 SCADA系统的系统软件一般包括：远程终端查询软件、数据采集软件、传送指令软件、建立及管理实施数据库软件、显示、记录报警、报告生成软件及运行调度决策指导软件等。,第七章 输油站,应用软件主要包括：动态模拟软件、泄漏检测定位软 件、水击动态分析软件、运行工况预测软件、优化运行软件、清管器跟踪软件、批量组份跟踪软件、培训模拟软件等。它们一般由管道公司或专门的软件公司开发。,第七章 输油站,7.4 输油管道中的水击 7.4.1 概述 水击是指液体流速改变引起的压力瞬变过程。其实际上是一种能量

33、转换。任何原因引起的流速变化，都将产生水击，或是增压、或是减压。流速的突然下降所产生的水击对输油管道特别危险。,“泵到泵”输油管道水击发生示意图,第七章 输油站,7.4.2 水击计算基本公式（P345） 液体流速瞬时变化所引起的初始水击压力： 7.4.3防止水击的措施 （1）输油管道水击的特点 1）对长距离输油管道的水击要考虑水击波传递过程中的阻尼现象。 2）中间泵站突然停输是长输管路中产生水击的主要原因，其对上游站和下游站的影响各不同，对上游站传递的是增压波，对下游站是减压波。,第七章 输油站,（2）输油管道水击的控制 对于水击过程的控制，其目的是避免管道超压（包括超高压或超低压）；二是减轻

34、管道运行参数的脉动，维持管道的平稳运行。用于控制水击过程的装置和措施很多，根据其作用原理可分为两类： 一类是从改变流速变化过程的角度考虑，如采用气体缓冲罐、水击罐等，设计合理的阀门开、关程序和停泵控制过程，减缓流体瞬变过程。例如在停电站上、下游的泵站上停一台泵，以适应事故站的流量变化等。另一类是使用各种压力保护设备，防止管道超过允许工作压力。如各种泄压装置、回流保护系统和逻辑控制顺序停泵技术等。,第七章 输油站,1）调节阀控制 管道系统中的调节阀是一种阻力可变的节流元件。通过改变阀门的开度，可以改变管道系统的工作特性，从而实现调节流量，改变压力的目的。 2）压力保护控制 采用密闭输送流程的管道

35、，除采用调节阀控制泵站进、出口压力外，还使用压力保护装置，用于防止管道超压。 泄压阀：泄压阀系统作用是当管道系统产生扰动时，在超压点把部分甚至全部液体泄放到常压罐中，以减轻瞬变压力波动，防止瞬变压力造成的危害。泄压系统一般由三部分组成：泄压阀、泄压罐和连接管道。,第七章 输油站,回流保护：回流保护措施主要用于单泵或并联泵站进站压力超低限的保护。由于进、出站压差大，对于泵站进站压力变化范围小、自控水平比较低的管道，回流可以迅速调整进站压力，维持离心泵正常运行。 泵机组顺序自动停运：是建立在泵站逻辑控制基础上的一种保护措施。该措施主要用于泵站吸入压力超低，或出站压力超高的保护。停运泵机组是人为造成

36、的扰动。这样，降低了泵站提供的能量，减少了泵站的通过能力，使出站压力下降，进站压力上升。这种措施主要用于采用串联泵机组的泵站。,第七章 输油站,回流超前保护： 瞬变过程的超前保护是建立在高度自动化基础上的一项保护技术。当管道发生严重扰动时，为了防止在压力波传递过程中造成管道压力超限破坏，由扰动源通过通信系统迅速向上、下游泵站发出信号，让上、下游泵站产生一个与传来的压力波相反的扰动，两波相遇后抵消，不至于对管道形成威胁性压力。 对于泵站之间管道上某些特殊位置（稳定运行时，动水压力接近管道允许强度限或动水压力最低的位置），超前保护可防止其超压。,第七章 输油站,第七章 输油站,第七章 输油站,第七章 输油站,