輸油工藝培訓(xùn)技巧課件1

1、授課人授課人: :梁飛華梁飛華第一章第一章 概述概述 一、管道分類一、管道分類按輸送介質(zhì)分類按輸送介質(zhì)分類: 按管輸?shù)慕橘|(zhì)不同，管道可分為輸油管道、輸氣按管輸?shù)慕橘|(zhì)不同，管道可分為輸油管道、輸氣管道、油氣混輸管道等。輸油管道又可分為原油管道、油氣混輸管道等。輸油管道又可分為原油管道與成品油管道兩類。管道與成品油管道兩類。按輸送距離和經(jīng)營(yíng)方式不同按輸送距離和經(jīng)營(yíng)方式不同 : 油氣管道可分為兩大類：一種是輸送距離較短，油氣管道可分為兩大類：一種是輸送距離較短，屬于企業(yè)內(nèi)部經(jīng)營(yíng)的管道；一種是長(zhǎng)距離輸送油、屬于企業(yè)內(nèi)部經(jīng)營(yíng)的管道；一種是長(zhǎng)距離輸送油、氣的，獨(dú)立經(jīng)營(yíng)的長(zhǎng)輸管道。氣的，獨(dú)立經(jīng)營(yíng)的長(zhǎng)輸管道。

2、中石化成品油管道介紹中石化成品油管道介紹u 西南管道西南管道茂名茂名-昆明管道是一條長(zhǎng)距離、多品種、多分輸點(diǎn)、昆明管道是一條長(zhǎng)距離、多品種、多分輸點(diǎn)、單管順序輸送成品油的輸油管道。單管順序輸送成品油的輸油管道。管道全長(zhǎng)管道全長(zhǎng)1691km，其中主干線，其中主干線1539km，黎塘，黎塘南寧支線南寧支線107km，柳州，柳州柳州庫(kù)支線柳州庫(kù)支線27km，昆，昆東支線東支線18km。管道始于廣東茂名，終至云南昆明，途徑廣東、管道始于廣東茂名，終至云南昆明，途徑廣東、廣西、貴州、云南四省區(qū)，全線設(shè)廣西、貴州、云南四省區(qū)，全線設(shè) 19 個(gè)站場(chǎng)，個(gè)站場(chǎng)， 1 個(gè)控制中心。個(gè)控制中心。 管道輸送介質(zhì)包括管

3、道輸送介質(zhì)包括0#柴油、柴油、97#汽油、汽油、93#汽油三種油品，汽油三種油品，設(shè)計(jì)年輸送天數(shù)設(shè)計(jì)年輸送天數(shù)350天，采取天，采取起點(diǎn)連續(xù)進(jìn)油起點(diǎn)連續(xù)進(jìn)油，各分輸點(diǎn)均勻連續(xù)分輸下載各分輸點(diǎn)均勻連續(xù)分輸下載的輸送方式的輸送方式 ?；煊吞幚聿捎没煊吞幚聿捎梅稚⒔邮罩苯訐交旆稚⒔邮罩苯訐交炫c與末站進(jìn)混末站進(jìn)混油處理裝置油處理裝置加工處理相結(jié)合的方式加工處理相結(jié)合的方式 。u 西南管道西南管道湛江湛江-深圳管道是一條長(zhǎng)距離、多集輸點(diǎn)、多分輸深圳管道是一條長(zhǎng)距離、多集輸點(diǎn)、多分輸點(diǎn)、單管密閉順序輸送多品種成品油的管道。點(diǎn)、單管密閉順序輸送多品種成品油的管道。起始輸送的品種為起始輸送的品種為0#柴油、柴

4、油、90#、93#、97#汽油汽油四個(gè)牌號(hào)油品，今后也可以輸送其它牌號(hào)的液體四個(gè)牌號(hào)油品，今后也可以輸送其它牌號(hào)的液體石化產(chǎn)品。石化產(chǎn)品。管道全長(zhǎng)管道全長(zhǎng)1150公里，新改擴(kuò)建站場(chǎng)公里，新改擴(kuò)建站場(chǎng)20座，另有座，另有2座分輸閥室；新增庫(kù)容座分輸閥室；新增庫(kù)容33.1萬(wàn)立方米，擴(kuò)建萬(wàn)立方米，擴(kuò)建5萬(wàn)噸萬(wàn)噸級(jí)碼頭一個(gè)。級(jí)碼頭一個(gè)。u 珠三角管道珠三角管道管道采用管道采用X52、X60兩種材質(zhì)，管徑有兩種材質(zhì)，管徑有406、356、324、273、219等等5種。種。管道運(yùn)行管理及控制采用先進(jìn)可靠的管道運(yùn)行管理及控制采用先進(jìn)可靠的SCADA系統(tǒng)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集管理，全線按照權(quán)限分進(jìn)行遠(yuǎn)程

5、監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集管理，全線按照權(quán)限分中控、站控、就地三級(jí)進(jìn)行控制和管理。中控、站控、就地三級(jí)進(jìn)行控制和管理。u 珠三角管道珠三角管道第二章第二章 水力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)水力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí) 定義：?jiǎn)挝幻娣e所承受的力。常用定義：?jiǎn)挝幻娣e所承受的力。常用P表示表示單位：?jiǎn)挝唬篜a(牛頓平方米牛頓平方米) 一、水力基本概念一、水力基本概念n壓力壓力壓力有絕對(duì)壓力、相對(duì)壓力和真空壓力之分壓力有絕對(duì)壓力、相對(duì)壓力和真空壓力之分 絕對(duì)壓力絕對(duì)壓力：以絕對(duì)真空為零點(diǎn)而計(jì)量的壓力。：以絕對(duì)真空為零點(diǎn)而計(jì)量的壓力。 相對(duì)壓力相對(duì)壓力（表壓）：（表壓）： 以當(dāng)?shù)卮髿鈮簽榱泓c(diǎn)而計(jì)以當(dāng)?shù)卮髿鈮簽榱泓c(diǎn)而計(jì)量的壓力，質(zhì)是指某點(diǎn)絕對(duì)壓力超

6、過(guò)大氣壓的量的壓力，質(zhì)是指某點(diǎn)絕對(duì)壓力超過(guò)大氣壓的數(shù)值，即為絕對(duì)壓力與大氣壓之差。數(shù)值，即為絕對(duì)壓力與大氣壓之差。 真空壓力（真空壓力（真空度）：流體的絕對(duì)壓力小于大真空度）：流體的絕對(duì)壓力小于大氣壓產(chǎn)生真空的程度。氣壓產(chǎn)生真空的程度。 圖圖2-1 絕對(duì)壓力、相對(duì)壓力和真空度的關(guān)系絕對(duì)壓力、相對(duì)壓力和真空度的關(guān)系現(xiàn)用圖現(xiàn)用圖2-1表示它們?nèi)咧g的相互關(guān)系表示它們?nèi)咧g的相互關(guān)系n靜壓靜壓定義：靜止液體內(nèi)部某一點(diǎn)處的壓力即為該點(diǎn)定義：靜止液體內(nèi)部某一點(diǎn)處的壓力即為該點(diǎn)靜壓。靜壓。n動(dòng)壓動(dòng)壓定義：流動(dòng)液體在某一點(diǎn)處的壓力即為該點(diǎn)動(dòng)定義：流動(dòng)液體在某一點(diǎn)處的壓力即為該點(diǎn)動(dòng)壓。壓。n壓頭壓頭定義：

7、壓頭是液體所具有的壓力能和位置勢(shì)能定義：壓頭是液體所具有的壓力能和位置勢(shì)能轉(zhuǎn)換成的液柱高度。單位：轉(zhuǎn)換成的液柱高度。單位：m液柱液柱gn泵揚(yáng)程泵揚(yáng)程定義：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的流體經(jīng)過(guò)泵以后所獲得的能定義：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的流體經(jīng)過(guò)泵以后所獲得的能量，通常用量，通常用H表示。表示。泵揚(yáng)程和過(guò)泵流量之間的關(guān)系可用泵特性曲泵揚(yáng)程和過(guò)泵流量之間的關(guān)系可用泵特性曲線描述，見圖線描述，見圖2-2。 泵效率 泵揚(yáng)程 泵功率 圖圖2-2 泵特性曲線泵特性曲線泵流量、揚(yáng)程、功率跟泵的轉(zhuǎn)速關(guān)系如下：泵流量、揚(yáng)程、功率跟泵的轉(zhuǎn)速關(guān)系如下： 2121nnQQ22121nnHH32121nnPP 2121DDQQ22121DDHH321

8、21DDPP泵流量、揚(yáng)程、功率跟泵的葉輪直徑關(guān)系如下：泵流量、揚(yáng)程、功率跟泵的葉輪直徑關(guān)系如下： 在額定排量下，為保證泵的正常工作，在泵的在額定排量下，為保證泵的正常工作，在泵的入口處液體必須具有的、高于其蒸汽壓力的能入口處液體必須具有的、高于其蒸汽壓力的能量，以克服泵入口處的內(nèi)部損失，這部分能量量，以克服泵入口處的內(nèi)部損失，這部分能量我們稱之為泵的允許汽蝕余量（我們稱之為泵的允許汽蝕余量（NPSH）。）。 故其數(shù)值主要決定于泵的結(jié)構(gòu)。泵入口處絕對(duì)故其數(shù)值主要決定于泵的結(jié)構(gòu)。泵入口處絕對(duì)壓力與汽蝕余量壓力與汽蝕余量h的關(guān)系為的關(guān)系為 : n泵的允許汽蝕余量泵的允許汽蝕余量gPgVgPhvr22

9、式中：式中：Pr泵入口處液體的絕對(duì)壓力，泵入口處液體的絕對(duì)壓力，Pa所輸液體的密度，所輸液體的密度，kg/m3V泵入口處液體的平均流速，泵入口處液體的平均流速，m/sP所輸液體在該處的蒸汽壓，所輸液體在該處的蒸汽壓，Pa穩(wěn)定流穩(wěn)定流 在每一空間點(diǎn)上，液體的全部運(yùn)動(dòng)參數(shù)都不隨時(shí)間而變化的液流稱為穩(wěn)定流。不穩(wěn)定流不穩(wěn)定流 流體的全部或部分運(yùn)動(dòng)參數(shù)隨時(shí)間而變化的液流稱為不穩(wěn)定流。層流層流 流體流動(dòng)時(shí)，如果質(zhì)點(diǎn)沒有橫向脈動(dòng)，不引起流體質(zhì)點(diǎn)的混雜，而是層次分明，能夠維持穩(wěn)定的流束狀態(tài)，這種流態(tài)稱為層流。紊流紊流 流體流動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)具有橫向脈動(dòng)，引起流層質(zhì)點(diǎn)的相互錯(cuò)雜交換，這種流動(dòng)狀態(tài)稱為紊流。n摩阻損失摩

10、阻損失 在管路中流動(dòng)的流體質(zhì)點(diǎn)之間和質(zhì)點(diǎn)與管路在管路中流動(dòng)的流體質(zhì)點(diǎn)之間和質(zhì)點(diǎn)與管路之間的摩擦所消耗的能量，稱為管道摩阻損之間的摩擦所消耗的能量，稱為管道摩阻損失。摩阻損失包括沿程摩阻和局部摩阻，長(zhǎng)失。摩阻損失包括沿程摩阻和局部摩阻，長(zhǎng)輸管道站間管路的摩阻損失主要是沿程摩阻，輸管道站間管路的摩阻損失主要是沿程摩阻，局部摩阻只占局部摩阻只占1%-2%。雷諾數(shù)是液流中慣性力與粘滯力之比雷諾數(shù)是液流中慣性力與粘滯力之比: DvQvDV4Ren雷諾數(shù)雷諾數(shù)式中：式中： 油品的運(yùn)動(dòng)粘度，油品的運(yùn)動(dòng)粘度，m2/s Q油品的體積流量，油品的體積流量，m3/s V油品流速，油品流速，m/s Re比較小時(shí)，粘滯

11、力起主要作用，比較小時(shí)，粘滯力起主要作用，Re大時(shí)，慣大時(shí)，慣性損失起主要作用。性損失起主要作用。 a) 管道縱斷面圖：在直角坐標(biāo)上表示管道長(zhǎng)度管道縱斷面圖：在直角坐標(biāo)上表示管道長(zhǎng)度與沿線高程變化的圖形稱為管道縱斷面圖，與沿線高程變化的圖形稱為管道縱斷面圖，如圖如圖2-3所示。其橫坐標(biāo)表示管道的實(shí)際長(zhǎng)度，所示。其橫坐標(biāo)表示管道的實(shí)際長(zhǎng)度，縱坐標(biāo)為線路的海拔高程。縱坐標(biāo)為線路的海拔高程。 圖圖2-3 管道縱斷面圖（綠線）管道縱斷面圖（綠線） n管道縱斷面圖和水力坡降線管道縱斷面圖和水力坡降線b) 水力坡降線水力坡降線: 管道的水力坡降就是單位長(zhǎng)度管道的摩阻損失。管道的水力坡降就是單位長(zhǎng)度管道的摩

12、阻損失。如圖如圖2-4所示。我們通常用所示。我們通常用i表示，計(jì)算公式如下：表示，計(jì)算公式如下：Lhil式中式中 hl沿程摩阻損失，沿程摩阻損失，m； i水利坡降，水利坡降，m/m（m/km）；）； L管長(zhǎng)，管長(zhǎng)，m。圖圖2-4 管道縱斷面圖和水力坡降線管道縱斷面圖和水力坡降線c)繪制力坡降線的方法是繪制力坡降線的方法是：在管道縱斷面圖上，按：在管道縱斷面圖上，按照縱、橫坐標(biāo)的比例，平行于橫坐標(biāo)畫出一段線照縱、橫坐標(biāo)的比例，平行于橫坐標(biāo)畫出一段線段段ca，由，由c點(diǎn)，平行于縱坐標(biāo)，向上畫出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，平行于縱坐標(biāo)，向上畫出對(duì)應(yīng)ca段管道長(zhǎng)度內(nèi)的摩阻損失段管道長(zhǎng)度內(nèi)的摩阻損失cb，連接，連接ab得出

13、水力坡得出水力坡降三角形。降三角形。Ab直線的斜率為水力坡降直線的斜率為水力坡降i。 再在管道縱斷面圖的泵站位置上，以高程為起點(diǎn)再在管道縱斷面圖的泵站位置上，以高程為起點(diǎn)往上作垂線，按縱坐標(biāo)的比例，取高為往上作垂線，按縱坐標(biāo)的比例，取高為df的值等的值等于單位為米液柱的泵站出站壓頭于單位為米液柱的泵站出站壓頭Hd，即進(jìn)站壓頭，即進(jìn)站壓頭Hs與工作點(diǎn)的泵揚(yáng)程與工作點(diǎn)的泵揚(yáng)程Hc之和再減去站內(nèi)摩阻之和再減去站內(nèi)摩阻hm之值。之值。 在線路地形起伏劇烈的情況下，線路中會(huì)有一在線路地形起伏劇烈的情況下，線路中會(huì)有一f高峰點(diǎn)，設(shè)該高峰高峰點(diǎn)，設(shè)該高峰f處的高程為處的高程為Zf ，距起點(diǎn)的距，距起點(diǎn)的距離

14、為離為L(zhǎng)f ，則將規(guī)定輸量的液流輸送到該高峰處，則將規(guī)定輸量的液流輸送到該高峰處所需的起點(diǎn)壓力為：所需的起點(diǎn)壓力為： HZZiLZZiLHQZQfffn翻越點(diǎn)翻越點(diǎn) 為使液流通過(guò)該高峰為使液流通過(guò)該高峰f，必須使液流在起點(diǎn)具有，必須使液流在起點(diǎn)具有比比H更高的壓頭。線路上的這種高峰就稱為翻更高的壓頭。線路上的這種高峰就稱為翻越點(diǎn)。即液流流過(guò)此點(diǎn)后，可以自流至終點(diǎn)的越點(diǎn)。即液流流過(guò)此點(diǎn)后，可以自流至終點(diǎn)的點(diǎn)叫翻越點(diǎn)。如圖點(diǎn)叫翻越點(diǎn)。如圖2-5所示。所示。圖圖2-5 翻越點(diǎn)翻越點(diǎn) n油柱分離油柱分離 當(dāng)管道受到減壓波的作用，管內(nèi)壓力降至低于當(dāng)管道受到減壓波的作用，管內(nèi)壓力降至低于溶解氣的飽和壓力時(shí)

15、，油品中的溶解氣就會(huì)過(guò)溶解氣的飽和壓力時(shí)，油品中的溶解氣就會(huì)過(guò)飽和而逸出，在液體內(nèi)形成許多小氣泡。當(dāng)壓飽和而逸出，在液體內(nèi)形成許多小氣泡。當(dāng)壓力進(jìn)一步下降，低于液體的飽和蒸氣壓時(shí)，管力進(jìn)一步下降，低于液體的飽和蒸氣壓時(shí)，管內(nèi)液體就會(huì)汽化，產(chǎn)生蒸汽。蒸汽與已形成的內(nèi)液體就會(huì)汽化，產(chǎn)生蒸汽。蒸汽與已形成的溶解氣泡結(jié)合，形成較大的氣團(tuán)在管內(nèi)上升。溶解氣泡結(jié)合，形成較大的氣團(tuán)在管內(nèi)上升。液體內(nèi)氣泡傾向于停留、聚集在管道高點(diǎn)或某液體內(nèi)氣泡傾向于停留、聚集在管道高點(diǎn)或某些頂端的局部位置，形成較大的氣泡區(qū)，而液些頂端的局部位置，形成較大的氣泡區(qū)，而液體則在氣泡的下面流過(guò)，如下圖所示。這種情體則在氣泡的下面流

16、過(guò)，如下圖所示。這種情況稱為況稱為液柱分離液柱分離。 圖圖2-6 油品在輸送過(guò)程中發(fā)生液柱分離油品在輸送過(guò)程中發(fā)生液柱分離水力坡降線和管線的縱斷面圖相交時(shí)，就會(huì)水力坡降線和管線的縱斷面圖相交時(shí)，就會(huì)發(fā)生液柱分離。發(fā)生液柱分離。液柱分離的本質(zhì)就是管內(nèi)壓力低于該溫度下液柱分離的本質(zhì)就是管內(nèi)壓力低于該溫度下油品的飽和蒸汽壓，使油品汽化。油品的飽和蒸汽壓，使油品汽化。 二、流體動(dòng)力學(xué)基本方程式二、流體動(dòng)力學(xué)基本方程式1）流量與流速）流量與流速p單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)有效斷面流體的量稱為流量。單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)有效斷面流體的量稱為流量。p有兩種表示方法有兩種表示方法: 一種是以單位時(shí)間通過(guò)的流體體積表示，稱為一種是

17、以單位時(shí)間通過(guò)的流體體積表示，稱為體積流量，用體積流量，用Q表示，其單位為表示，其單位為m3/s； 另一種是以單位時(shí)間的流體質(zhì)量表示，稱為質(zhì)另一種是以單位時(shí)間的流體質(zhì)量表示，稱為質(zhì)量流量，用量流量，用G表示，其單位為表示，其單位為kg/s。p流量與有效斷面的比值稱平均流速，其關(guān)系式流量與有效斷面的比值稱平均流速，其關(guān)系式為：為：AQv 2）實(shí)際流體能量方程）實(shí)際流體能量方程流體能量方程又稱伯努利方程，其形式為：流體能量方程又稱伯努利方程，其形式為：hgapZgapZ222222221111gapZ221111為通過(guò)選定斷面單位液流所具有的總機(jī)械為通過(guò)選定斷面單位液流所具有的總機(jī)械能，又稱總水頭

18、能，又稱總水頭 其中，其中，Z 比位能，又稱位置水頭，即以某基準(zhǔn)面至所選比位能，又稱位置水頭，即以某基準(zhǔn)面至所選橫截面指定點(diǎn)的位置高度。橫截面指定點(diǎn)的位置高度。 比壓能，又稱壓力水頭，即動(dòng)壓換算的高度。比壓能，又稱壓力水頭，即動(dòng)壓換算的高度。 比動(dòng)能，又稱流速水頭，即液流從指定斷面某比動(dòng)能，又稱流速水頭，即液流從指定斷面某點(diǎn)處的點(diǎn)處的 平均流速所產(chǎn)生的水柱高度。是修正系數(shù)，它與平均流速所產(chǎn)生的水柱高度。是修正系數(shù)，它與斷面流速分布情況有關(guān)，流速分布越不均勻，其值越大。斷面流速分布情況有關(guān)，流速分布越不均勻，其值越大。一般對(duì)穩(wěn)定流和緩流，其值為一般對(duì)穩(wěn)定流和緩流，其值為1.05-1.1；在某些情

19、況下可；在某些情況下可達(dá)達(dá)2.0或更大的數(shù)值；通常為了計(jì)算簡(jiǎn)便起見，取或更大的數(shù)值；通常為了計(jì)算簡(jiǎn)便起見，取=1.3。為。為流過(guò)斷面液流的流速，流過(guò)斷面液流的流速，g為重力加速度，為重力加速度，g=9.8m/s2。 h能量損失，又稱損失水頭，即液流從指定的一能量損失，又稱損失水頭，即液流從指定的一個(gè)斷面流到另一個(gè)斷面損失的平均水頭，水頭損失的計(jì)算個(gè)斷面流到另一個(gè)斷面損失的平均水頭，水頭損失的計(jì)算將在后面介紹。將在后面介紹。pga22單位質(zhì)量液體在重力作用下，整個(gè)流程中的總水單位質(zhì)量液體在重力作用下，整個(gè)流程中的總水頭損失頭損失hw等于在該流程中沿程水頭損失與局部水等于在該流程中沿程水頭損失與局

20、部水頭損失之和，即頭損失之和，即三、液流阻力和水頭損失三、液流阻力和水頭損失jfwhhh式中式中 hf液流在整個(gè)流程中的沿程水頭損失之和；液流在整個(gè)流程中的沿程水頭損失之和； hj液流在整個(gè)流程中的局部水頭損失之和。液流在整個(gè)流程中的局部水頭損失之和。一般情況下，液體在長(zhǎng)距離輸液管路中的總水頭損失以沿一般情況下，液體在長(zhǎng)距離輸液管路中的總水頭損失以沿程水頭損失為主，但是，某些管路由于聯(lián)接的局部裝置較程水頭損失為主，但是，某些管路由于聯(lián)接的局部裝置較多，有時(shí)局部水頭損失在總水頭損失中常占較大的比例。多，有時(shí)局部水頭損失在總水頭損失中常占較大的比例。1） 沿程水頭損失計(jì)算沿程水頭損失計(jì)算達(dá)西公式達(dá)

21、西公式 管路沿程摩阻損失管路沿程摩阻損失h1可按達(dá)西公式計(jì)算可按達(dá)西公式計(jì)算:gVdLhf22式中式中 L 管路長(zhǎng)度，管路長(zhǎng)度，m; d 管內(nèi)徑，管內(nèi)徑，m; v 平均流速，平均流速，m/s； g重力加速度，重力加速度，m/s; 水力摩阻系數(shù)。水力摩阻系數(shù)。水力摩阻系數(shù)隨流態(tài)不同而不同，理論和實(shí)驗(yàn)都水力摩阻系數(shù)隨流態(tài)不同而不同，理論和實(shí)驗(yàn)都表明水力摩阻系數(shù)是雷諾數(shù)表明水力摩阻系數(shù)是雷諾數(shù)Re和管壁相對(duì)當(dāng)量粗和管壁相對(duì)當(dāng)量粗糙度糙度的函數(shù)。雷諾數(shù)的函數(shù)。雷諾數(shù)Re的表達(dá)式為的表達(dá)式為:dvQvd4VRe式中式中 v油品在管內(nèi)流動(dòng)速度，油品在管內(nèi)流動(dòng)速度，m/s； d管內(nèi)徑，管內(nèi)徑，m； v油品的

22、運(yùn)動(dòng)粘度，油品的運(yùn)動(dòng)粘度，m/s； Q油品在管路中的體積流量，油品在管路中的體積流量，m/s。雷諾數(shù)標(biāo)志著油流中慣性力與粘性力之比。雷諾數(shù)雷諾數(shù)標(biāo)志著油流中慣性力與粘性力之比。雷諾數(shù)小時(shí)，粘性力氣主要作用；雷諾數(shù)大時(shí)，慣性力起小時(shí)，粘性力氣主要作用；雷諾數(shù)大時(shí)，慣性力起主要作用。主要作用。管壁的相對(duì)當(dāng)量粗糙度由下式表示：管壁的相對(duì)當(dāng)量粗糙度由下式表示：de2式中式中管壁的絕對(duì)當(dāng)量粗糙度，管壁的絕對(duì)當(dāng)量粗糙度，m我國(guó)我國(guó)輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范推薦了推薦了e的設(shè)計(jì)取值：的設(shè)計(jì)取值：無(wú)縫鋼管，無(wú)縫鋼管，e=0.06mm；直縫鋼管，直縫鋼管，e=0.054mm；螺旋縫鋼管，螺旋縫鋼管

23、，DN250DN350時(shí)，時(shí)，e=0.125mm，DN400以上，以上，e=0.1mm。列賓宗公式列賓宗公式使用達(dá)西公式計(jì)算沿程摩阻，由于與使用達(dá)西公式計(jì)算沿程摩阻，由于與Re和和有關(guān)，有關(guān)，不便分析各參數(shù)對(duì)摩阻的影響。對(duì)達(dá)西公式中的不便分析各參數(shù)對(duì)摩阻的影響。對(duì)達(dá)西公式中的各參數(shù)進(jìn)行重新整理，可得到便于使用的綜合參各參數(shù)進(jìn)行重新整理，可得到便于使用的綜合參數(shù)摩阻計(jì)算式，即列賓宗公式。數(shù)摩阻計(jì)算式，即列賓宗公式。L.d.Qmm5m2fhgAmm248其中其中流態(tài)流態(tài)Amhl層流層流641紊紊流流水力光水力光滑區(qū)滑區(qū)0.31640.25混合摩混合摩擦區(qū)擦區(qū)0.123粗糙區(qū)粗糙區(qū)0627. 0lg

24、127. 010de15. 4128g0246. 0482gAmmAgAmm0802. 04820826. 082gLdQhl415. 4LdQhl75. 425. 075. 10246. 0627.0lg127.0877.4123.0877.1100802.0delALdQAh25.052)(11.00826.0deLdQhl各流態(tài)區(qū)的各流態(tài)區(qū)的A、m、值機(jī)沿程摩阻計(jì)算式見下表值機(jī)沿程摩阻計(jì)算式見下表不同流態(tài)時(shí)的不同流態(tài)時(shí)的A、m、值、值2） 局部水頭損失計(jì)算局部水頭損失計(jì)算液體流經(jīng)管道系統(tǒng)中的管件、閥件或某些設(shè)備時(shí)，液體流經(jīng)管道系統(tǒng)中的管件、閥件或某些設(shè)備時(shí)，由于流動(dòng)狀態(tài)的變化，會(huì)產(chǎn)生局部

25、摩阻損失。局由于流動(dòng)狀態(tài)的變化，會(huì)產(chǎn)生局部摩阻損失。局部摩阻損失可按下式計(jì)算部摩阻損失可按下式計(jì)算:gVhj22gVdLhDj22或或式中，式中，局部摩阻系數(shù)；局部摩阻系數(shù)； LD管件或閥件的當(dāng)量長(zhǎng)度。管件或閥件的當(dāng)量長(zhǎng)度。長(zhǎng)輸管道的站場(chǎng)（泵站、計(jì)量站、清管站等）相長(zhǎng)輸管道的站場(chǎng)（泵站、計(jì)量站、清管站等）相對(duì)于整個(gè)管道系統(tǒng)，也可以視為局部阻力源。對(duì)于整個(gè)管道系統(tǒng)，也可以視為局部阻力源。站內(nèi)管道交錯(cuò)，并且連接眾多的管件、閥件與設(shè)站內(nèi)管道交錯(cuò)，并且連接眾多的管件、閥件與設(shè)備，站內(nèi)摩阻損失備，站內(nèi)摩阻損失hm等于流體流經(jīng)的管道、管件、等于流體流經(jīng)的管道、管件、閥件和設(shè)備所產(chǎn)生的局部阻力損失之和。閥件

26、和設(shè)備所產(chǎn)生的局部阻力損失之和。第三章第三章 成品油管道輸油工藝成品油管道輸油工藝一、成品油管道基本構(gòu)成一、成品油管道基本構(gòu)成 站場(chǎng)站場(chǎng)u 線路線路u 輔助系統(tǒng)輔助系統(tǒng) 三部分構(gòu)成。三部分構(gòu)成。（下圖為西南管道概況（下圖為西南管道概況 ）成品油管道由：成品油管道由：圖圖3-1：西南管道概況：西南管道概況1）站場(chǎng)站場(chǎng)：成品油管道的站場(chǎng)分為首站、中間分輸泵站、成品油管道的站場(chǎng)分為首站、中間分輸泵站、中間泵站、中間分輸站、末站、集輸站等。首站的任務(wù)中間泵站、中間分輸站、末站、集輸站等。首站的任務(wù)是收集石油產(chǎn)品，經(jīng)計(jì)量后向下站輸送，首戰(zhàn)的主要組是收集石油產(chǎn)品，經(jīng)計(jì)量后向下站輸送，首戰(zhàn)的主要組成部分是油

27、罐區(qū)、輸油泵房和油品計(jì)量裝置等。末站可成部分是油罐區(qū)、輸油泵房和油品計(jì)量裝置等。末站可能是屬于成品油管道的轉(zhuǎn)運(yùn)油庫(kù)，也可能是其他企業(yè)的能是屬于成品油管道的轉(zhuǎn)運(yùn)油庫(kù)，也可能是其他企業(yè)的附屬油庫(kù)。末站的任務(wù)是接收來(lái)油并向用油單位供油，附屬油庫(kù)。末站的任務(wù)是接收來(lái)油并向用油單位供油，同時(shí)接收并處理沿線產(chǎn)生的混油。同時(shí)接收并處理沿線產(chǎn)生的混油。 2）線路線路：成品油管道的線路部分包括管道本身、管線閥成品油管道的線路部分包括管道本身、管線閥室、通過(guò)河流、山谷、鐵路、公路的穿（跨）越構(gòu)筑物，室、通過(guò)河流、山谷、鐵路、公路的穿（跨）越構(gòu)筑物，陰極保護(hù)設(shè)施，以及沿線的簡(jiǎn)易公路。陰極保護(hù)設(shè)施，以及沿線的簡(jiǎn)易公路

28、。 3）輔助系統(tǒng)輔助系統(tǒng)：成品油管道的配套輔助設(shè)施，如通訊系成品油管道的配套輔助設(shè)施，如通訊系統(tǒng)、道路、水電供應(yīng)系統(tǒng)，為檢修中心等是不可缺少的設(shè)統(tǒng)、道路、水電供應(yīng)系統(tǒng)，為檢修中心等是不可缺少的設(shè)施。有線及無(wú)線通訊系統(tǒng)是其中之一，它是生產(chǎn)調(diào)度和指施。有線及無(wú)線通訊系統(tǒng)是其中之一，它是生產(chǎn)調(diào)度和指揮的重要工具。調(diào)度控制中心及揮的重要工具。調(diào)度控制中心及SCADA系統(tǒng)是輸油管道系統(tǒng)是輸油管道的神經(jīng)中樞，通常由全線中心控制、站場(chǎng)控制和就地控制的神經(jīng)中樞，通常由全線中心控制、站場(chǎng)控制和就地控制三級(jí)組成。對(duì)全線各個(gè)站場(chǎng)、關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)采三級(jí)組成。對(duì)全線各個(gè)站場(chǎng)、關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)采集、傳輸和記

29、錄、處理，對(duì)管道進(jìn)行監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度和控集、傳輸和記錄、處理，對(duì)管道進(jìn)行監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)度和控制。具有報(bào)警、聯(lián)鎖保護(hù)、緊急關(guān)斷等安全保護(hù)功能。制。具有報(bào)警、聯(lián)鎖保護(hù)、緊急關(guān)斷等安全保護(hù)功能。二、成品油管道的水力特性二、成品油管道的水力特性成品油輸油管道主要由輸油站和管路兩部分組成成品油輸油管道主要由輸油站和管路兩部分組成1）管道的工作特性管道的工作特性：管道的工作特性系指管徑、管管道的工作特性系指管徑、管長(zhǎng)一定的某管道，輸送性質(zhì)一定的某種油品時(shí)，管長(zhǎng)一定的某管道，輸送性質(zhì)一定的某種油品時(shí)，管道壓降道壓降H隨流量隨流量Q變化的關(guān)系。其數(shù)學(xué)關(guān)系式為：變化的關(guān)系。其數(shù)學(xué)關(guān)系式為：)ZZ(Qgd8QdLHQ

30、Z242m2m5m 由于長(zhǎng)距離管道上，局部阻力總是占很少的一部分，上由于長(zhǎng)距離管道上，局部阻力總是占很少的一部分，上式的第二項(xiàng)可以忽略不計(jì)。上式可用下圖的曲線表示，式的第二項(xiàng)可以忽略不計(jì)。上式可用下圖的曲線表示，該曲線就稱為管道的工作特性曲線。該曲線就稱為管道的工作特性曲線。 紊流區(qū)Zz-Zq層流區(qū)HQ 圖圖32 管道的工作特性曲線管道的工作特性曲線 一條管道（一條管道（d、L、Z一定），輸送一種油品（一定）一定），輸送一種油品（一定）時(shí)，有一條一定的特性曲線。當(dāng)時(shí)，有一條一定的特性曲線。當(dāng)d、L、Z和中有一參和中有一參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，就有另一條特性曲線數(shù)發(fā)生變化時(shí)，就有另一條特性曲線 ，粘度愈

31、大、節(jié)流，粘度愈大、節(jié)流愈多，管道特性曲線愈陡。不同的管道，管徑愈小、管愈多，管道特性曲線愈陡。不同的管道，管徑愈小、管道愈長(zhǎng)時(shí)，管道特性曲線愈陡。道愈長(zhǎng)時(shí)，管道特性曲線愈陡。 對(duì)于前后管徑不同的變徑管，其總的管道特性曲線為前對(duì)于前后管徑不同的變徑管，其總的管道特性曲線為前后兩段管道特性曲線的串聯(lián)相加。對(duì)于平行管段，其總后兩段管道特性曲線的串聯(lián)相加。對(duì)于平行管段，其總的管道特性曲線由主、副兩管段的特性曲線并聯(lián)相加。的管道特性曲線由主、副兩管段的特性曲線并聯(lián)相加。如圖如圖3-3。并聯(lián)管道特性曲線Gd1+d2串聯(lián)管道特性曲線HQGd2Gd1HGd1Gd2QGd1+d2圖圖3-3 串、并聯(lián)管道特性曲

32、線串、并聯(lián)管道特性曲線2）輸油泵工作特性輸油泵工作特性：離心輸油泵的工作特性是：離心輸油泵的工作特性是指泵所輸出的流量指泵所輸出的流量Q和提供的壓頭和提供的壓頭H之間的之間的關(guān)系，可以用關(guān)系，可以用H=f（Q）之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式）之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式或曲線表示?；蚯€表示。A、固定轉(zhuǎn)速離心泵的工作特性固定轉(zhuǎn)速離心泵的工作特性： 在恒定轉(zhuǎn)速下，泵的揚(yáng)程與排量的變化關(guān)系稱為泵的在恒定轉(zhuǎn)速下，泵的揚(yáng)程與排量的變化關(guān)系稱為泵的工作特性。對(duì)固定轉(zhuǎn)速的離心泵機(jī)組，可以由實(shí)測(cè)的工作特性。對(duì)固定轉(zhuǎn)速的離心泵機(jī)組，可以由實(shí)測(cè)的幾組揚(yáng)程、排量數(shù)據(jù)，用最小二乘法回歸得泵機(jī)組的幾組揚(yáng)程、排量數(shù)據(jù)，用最小二乘法回歸得泵機(jī)組的

33、特性方程特性方程H=f（Q），為便于長(zhǎng)輸管道的應(yīng)用，可近似），為便于長(zhǎng)輸管道的應(yīng)用，可近似表示為：表示為：式中式中 H離心泵揚(yáng)程，離心泵揚(yáng)程，m液柱；液柱； Q離心泵排量，離心泵排量，m3/h； a、b常數(shù)；常數(shù)； m管道流量管道流量-壓降公式（即列賓宗公式）中的指壓降公式（即列賓宗公式）中的指數(shù)，在水力光滑區(qū)內(nèi)數(shù)，在水力光滑區(qū)內(nèi)m=0.25，混合摩擦區(qū)中，混合摩擦區(qū)中m=0.123。H=a-bQ2-mB、調(diào)速泵的工作特性調(diào)速泵的工作特性： 調(diào)速離心泵的轉(zhuǎn)速，可以改變泵的工作特性，調(diào)速離心泵的轉(zhuǎn)速，可以改變泵的工作特性，進(jìn)而調(diào)節(jié)泵的排量和揚(yáng)程進(jìn)而調(diào)節(jié)泵的排量和揚(yáng)程 ，轉(zhuǎn)速變化后的泵，轉(zhuǎn)速變化后

34、的泵特性可用下式描述特性可用下式描述 ：m-2m020Q)nnb()nna(H式中式中 n調(diào)速后泵的轉(zhuǎn)速，調(diào)速后泵的轉(zhuǎn)速，r/min； n0調(diào)速前泵的轉(zhuǎn)速，調(diào)速前泵的轉(zhuǎn)速，r/min； a、b對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)速n0時(shí)，泵特性方程中的兩個(gè)常時(shí)，泵特性方程中的兩個(gè)常系數(shù)。系數(shù)。3）泵站工作綜合特性泵站工作綜合特性：泵站的工作特性指泵站：泵站的工作特性指泵站的排量和揚(yáng)程的相互關(guān)系的排量和揚(yáng)程的相互關(guān)系 ，根據(jù)泵機(jī)組的，根據(jù)泵機(jī)組的組合方式，一般離心泵站的組合方式，一般離心泵站的Q-H特性也可以特性也可以類似于描述泵特性的二次方程來(lái)描述。類似于描述泵特性的二次方程來(lái)描述。 Hc=A-BQ2m式中式中

35、 Hc泵站揚(yáng)程，泵站揚(yáng)程，m液柱；液柱； Q 泵站排量，泵站排量，m3/s； A、B由離心泵特性及組合方式確定的常數(shù)。由離心泵特性及組合方式確定的常數(shù)。A、多臺(tái)泵串聯(lián)的泵站特性多臺(tái)泵串聯(lián)的泵站特性: 離心泵串聯(lián)時(shí)，通過(guò)每臺(tái)泵的排量相同，均等于離心泵串聯(lián)時(shí)，通過(guò)每臺(tái)泵的排量相同，均等于泵站的排量；泵站揚(yáng)程等于各泵揚(yáng)程之和。泵站的排量；泵站揚(yáng)程等于各泵揚(yáng)程之和。泵站的特性方程：泵站的特性方程：m2N1iiN1iiN1iiQ.baHHc111式中式中 N1串聯(lián)離心泵的臺(tái)數(shù)。串聯(lián)離心泵的臺(tái)數(shù)。B、多臺(tái)泵并聯(lián)的泵站特性多臺(tái)泵并聯(lián)的泵站特性: 離心泵并聯(lián)時(shí)，每臺(tái)泵提供的揚(yáng)程相同，均等于離心泵并聯(lián)時(shí)，每臺(tái)泵

36、提供的揚(yáng)程相同，均等于泵站揚(yáng)程，泵站的排量為每臺(tái)泵的排量之和，則泵站揚(yáng)程，泵站的排量為每臺(tái)泵的排量之和，則Np臺(tái)相同型號(hào)的離心泵并聯(lián)工作時(shí)，泵站特性方臺(tái)相同型號(hào)的離心泵并聯(lián)工作時(shí)，泵站特性方程為程為:m-2p)NQb(aHcC、多臺(tái)泵串聯(lián)、并聯(lián)的泵站特性多臺(tái)泵串聯(lián)、并聯(lián)的泵站特性: 當(dāng)泵站上的泵機(jī)組既串聯(lián)又并聯(lián)工作時(shí)，也應(yīng)當(dāng)泵站上的泵機(jī)組既串聯(lián)又并聯(lián)工作時(shí)，也應(yīng)先由各泵機(jī)組特性串聯(lián)和并聯(lián)相加得到泵站特先由各泵機(jī)組特性串聯(lián)和并聯(lián)相加得到泵站特性曲線，然后在特性曲線上取點(diǎn)，回歸出泵站性曲線，然后在特性曲線上取點(diǎn)，回歸出泵站特性方程。如圖特性方程。如圖3-4中（中（1）所示的四臺(tái)泵機(jī)組）所示的四臺(tái)泵

37、機(jī)組的組合方式，其泵站特性曲線可由單泵特性曲的組合方式，其泵站特性曲線可由單泵特性曲線串聯(lián)相加后再并聯(lián)得到，如圖線串聯(lián)相加后再并聯(lián)得到，如圖3-4中（中（2）所）所示，也可以由單泵特性曲線并聯(lián)后再串聯(lián)相加示，也可以由單泵特性曲線并聯(lián)后再串聯(lián)相加得到，如圖得到，如圖3-4中（中（3）所示。）所示。（ 1） 離 心 泵 的 串 、 并 聯(lián) 工 作泵泵泵泵泵 站 的 特 性 曲 線1（ 2）2Q4（ 3）31Q4HH圖圖34 串、并聯(lián)泵特性曲線串、并聯(lián)泵特性曲線4）泵站泵站管道系統(tǒng)工作特性管道系統(tǒng)工作特性：p管道的流量就是泵站的排量，泵站的總揚(yáng)程就是管管道的流量就是泵站的排量，泵站的總揚(yáng)程就是管道需

38、要的總壓能，泵站道需要的總壓能，泵站管道系統(tǒng)的工作點(diǎn)是指在管道系統(tǒng)的工作點(diǎn)是指在壓力供需平衡條件下，管道流量與泵站進(jìn)、出站壓壓力供需平衡條件下，管道流量與泵站進(jìn)、出站壓力等參數(shù)之間的關(guān)系。在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)管理工作中，力等參數(shù)之間的關(guān)系。在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)管理工作中，常用作泵站特性曲線和管道特性曲線，求二者交點(diǎn)常用作泵站特性曲線和管道特性曲線，求二者交點(diǎn)的方法，來(lái)確定泵站的排量和進(jìn)、出站壓力。的方法，來(lái)確定泵站的排量和進(jìn)、出站壓力。p以全線僅有一座泵站的管道系統(tǒng)為例，如圖以全線僅有一座泵站的管道系統(tǒng)為例，如圖3-5所所示，曲線示，曲線C為泵站出站壓頭隨排量的變化關(guān)系，為泵站出站壓頭隨排量的變化關(guān)系，G為管

39、道特性曲線，忽略進(jìn)站壓頭，二者的交點(diǎn)稱為為管道特性曲線，忽略進(jìn)站壓頭，二者的交點(diǎn)稱為系統(tǒng)的工作點(diǎn)，即泵站的排量系統(tǒng)的工作點(diǎn)，即泵站的排量QA，出站壓頭為，出站壓頭為HA。ZHQQAHAACG圖圖3 35 5 泵站與管道工作點(diǎn)泵站與管道工作點(diǎn)5）油品交替時(shí)管道系統(tǒng)工作點(diǎn)的變化：油品交替時(shí)管道系統(tǒng)工作點(diǎn)的變化： 順序輸送管道中，不同油品過(guò)泵時(shí)，由于其順序輸送管道中，不同油品過(guò)泵時(shí)，由于其密度的差異，同樣的輸量下會(huì)引起泵出口壓密度的差異，同樣的輸量下會(huì)引起泵出口壓力的變化，從而會(huì)引起管道系統(tǒng)工作點(diǎn)的變力的變化，從而會(huì)引起管道系統(tǒng)工作點(diǎn)的變化?；?。 這里假設(shè)管道交替輸送柴油和汽油兩種油品這里假設(shè)管道交

40、替輸送柴油和汽油兩種油品（因?yàn)樵谳斔蜏囟认?，兩種油品的粘度均在（因?yàn)樵谳斔蜏囟认?，兩種油品的粘度均在2010-6 m2/s以下，可以不對(duì)泵的特性進(jìn)行以下，可以不對(duì)泵的特性進(jìn)行換算），則輸送柴油時(shí)泵的出口壓力為：換算），則輸送柴油時(shí)泵的出口壓力為：gQbaDnimiiDD120gKQbaDmDD20或或輸送汽油時(shí)泵的出口壓力為：輸送汽油時(shí)泵的出口壓力為：gQbaGnimiiGG120gKQbaGmGG20或或式中式中 P0D，P0G第一級(jí)運(yùn)行輸油主泵的入口壓力第一級(jí)運(yùn)行輸油主泵的入口壓力 D、G柴油和汽油的密度柴油和汽油的密度 ai、bii號(hào)泵的特性參數(shù)號(hào)泵的特性參數(shù) a、 b并聯(lián)離心泵的特性參

41、數(shù)，假設(shè)并聯(lián)離并聯(lián)離心泵的特性參數(shù)，假設(shè)并聯(lián)離心泵的的型號(hào)和類型相同心泵的的型號(hào)和類型相同 n站內(nèi)串聯(lián)的離心泵機(jī)組數(shù)站內(nèi)串聯(lián)的離心泵機(jī)組數(shù)交替輸送汽油和柴油時(shí)，工作點(diǎn)的變化可用圖交替輸送汽油和柴油時(shí)，工作點(diǎn)的變化可用圖36來(lái)近似表示。來(lái)近似表示。DGCDCG1234圖圖36 柴油和汽油交替過(guò)泵時(shí)，管道系統(tǒng)工作點(diǎn)的變化柴油和汽油交替過(guò)泵時(shí)，管道系統(tǒng)工作點(diǎn)的變化當(dāng)管道輸送汽油時(shí)，當(dāng)管道輸送汽油時(shí)，管道的工作點(diǎn)為管道的工作點(diǎn)為1，輸送柴油時(shí)，管道輸送柴油時(shí)，管道的工作點(diǎn)為的工作點(diǎn)為3。v當(dāng)柴油頂汽油時(shí)，站內(nèi)離心泵機(jī)組內(nèi)很快就被當(dāng)柴油頂汽油時(shí)，站內(nèi)離心泵機(jī)組內(nèi)很快就被柴油充滿，泵特性曲線由柴油充滿，泵

42、特性曲線由G變?yōu)樽優(yōu)镈，而這時(shí)管線，而這時(shí)管線內(nèi)仍為汽油，所以管道特性曲線仍為內(nèi)仍為汽油，所以管道特性曲線仍為CG，此時(shí)，此時(shí)系統(tǒng)的工作點(diǎn)由系統(tǒng)的工作點(diǎn)由1變?yōu)樽優(yōu)?，即泵的排量和出口壓力，即泵的排量和出口壓力均突然升高。均突然升高。v隨著管內(nèi)柴油長(zhǎng)度的逐漸增加，管道特性曲線隨著管內(nèi)柴油長(zhǎng)度的逐漸增加，管道特性曲線逐漸由逐漸由CG向向CD移動(dòng)，直到管線內(nèi)全部充滿柴油，移動(dòng)，直到管線內(nèi)全部充滿柴油，系統(tǒng)的工作點(diǎn)就穩(wěn)定在點(diǎn)系統(tǒng)的工作點(diǎn)就穩(wěn)定在點(diǎn)3。v該過(guò)程表現(xiàn)為泵的排量逐漸減小，出口壓力逐該過(guò)程表現(xiàn)為泵的排量逐漸減小，出口壓力逐漸升高的漸變過(guò)程漸升高的漸變過(guò)程 。v當(dāng)汽油頂柴油時(shí)，站內(nèi)離心泵機(jī)組內(nèi)

43、很快就被當(dāng)汽油頂柴油時(shí)，站內(nèi)離心泵機(jī)組內(nèi)很快就被汽油充滿，泵特性曲線由汽油充滿，泵特性曲線由D變?yōu)樽優(yōu)镚，而這時(shí)管線，而這時(shí)管線內(nèi)仍為柴油，所以管道特性曲線仍為內(nèi)仍為柴油，所以管道特性曲線仍為CD，此時(shí)，此時(shí)系統(tǒng)的工作點(diǎn)由系統(tǒng)的工作點(diǎn)由3變?yōu)樽優(yōu)?，即泵的排量和出口壓力，即泵的排量和出口壓力均突然下降。均突然下降。v隨著管內(nèi)汽油長(zhǎng)度的逐漸增加，管道特性曲線隨著管內(nèi)汽油長(zhǎng)度的逐漸增加，管道特性曲線逐漸由逐漸由CD向移動(dòng)，向移動(dòng)，CG直到管線內(nèi)全部充滿汽油，直到管線內(nèi)全部充滿汽油，系統(tǒng)的工作點(diǎn)就穩(wěn)定在點(diǎn)系統(tǒng)的工作點(diǎn)就穩(wěn)定在點(diǎn)1。v因此，在兩種油品交替輸送的過(guò)程中，泵站的因此，在兩種油品交替輸送的過(guò)

44、程中，泵站的系統(tǒng)工作點(diǎn)將經(jīng)歷由點(diǎn)系統(tǒng)工作點(diǎn)將經(jīng)歷由點(diǎn)1 2 3 和和 3 4 1 的躍變的躍變 漸變過(guò)程。漸變過(guò)程。三、成品油管道特點(diǎn)三、成品油管道特點(diǎn) 輸送介質(zhì)輸送介質(zhì)成品油是最終產(chǎn)品成品油是最終產(chǎn)品 常采用密閉順序輸送常采用密閉順序輸送 服務(wù)于市場(chǎng)服務(wù)于市場(chǎng) 輸送的油品種類多、工況變化頻繁輸送的油品種類多、工況變化頻繁 順序輸送時(shí)會(huì)產(chǎn)生混油順序輸送時(shí)會(huì)產(chǎn)生混油 混油的處理混油的處理 界面跟蹤監(jiān)測(cè)復(fù)雜界面跟蹤監(jiān)測(cè)復(fù)雜 第四章第四章 成品油管道工藝流程成品油管道工藝流程一、管道系統(tǒng)工藝流程一、管道系統(tǒng)工藝流程“從罐到罐從罐到罐”式輸油工藝式輸油工藝“旁接油罐旁接油罐”式輸油工藝式輸油工藝“泵到

45、泵泵到泵”密閉輸油工藝密閉輸油工藝二、成品油管道站場(chǎng)的工藝流程二、成品油管道站場(chǎng)的工藝流程 在輸油站內(nèi)，把設(shè)備、管件、閥件等連接起來(lái)在輸油站內(nèi)，把設(shè)備、管件、閥件等連接起來(lái)的輸油管路系統(tǒng)，稱為輸油站工藝流程（簡(jiǎn)稱工的輸油管路系統(tǒng)，稱為輸油站工藝流程（簡(jiǎn)稱工藝流程）。藝流程）。序號(hào)序號(hào)名名 稱稱圖圖 例例作用（或作用（或 功能）功能）1工藝管道工藝管道使用于主干線，輸送成品使用于主干線，輸送成品油油2絕緣接頭絕緣接頭連接連接38字盲板字盲板隔離隔離4通球帶隔柵的三通通球帶隔柵的三通分支分支5球閥球閥接通或截?cái)喙芫€中的介質(zhì)接通或截?cái)喙芫€中的介質(zhì)6閘閥閘閥接通或截?cái)喙芫€中的介質(zhì)接通或截?cái)喙芫€中的介質(zhì)

46、7止回閥止回閥阻止介質(zhì)倒流阻止介質(zhì)倒流8碟閥碟閥接通或截?cái)喙芫€中的介質(zhì)接通或截?cái)喙芫€中的介質(zhì)1、工藝流程圖圖例說(shuō)明、工藝流程圖圖例說(shuō)明序號(hào)序號(hào)名名 稱稱圖圖 例例作用（或作用（或 功能）功能）9DBB閥閥接通或截?cái)喙芫€中的介質(zhì)接通或截?cái)喙芫€中的介質(zhì)10減壓閥減壓閥接通或截?cái)喙芫€中的介質(zhì)接通或截?cái)喙芫€中的介質(zhì)11壓力泄放閥壓力泄放閥泄壓泄壓12水擊泄放閥水擊泄放閥水擊時(shí)緩沖水擊時(shí)緩沖13內(nèi)浮頂罐內(nèi)浮頂罐裝汽油裝汽油14拱頂罐拱頂罐裝柴油裝柴油15離心泵離心泵提高壓力提高壓力16齒輪泵齒輪泵提高壓力提高壓力序號(hào)序號(hào)名名 稱稱圖圖 例例作用（或作用（或 功能）功能）17污水泵污水泵提高壓力提高壓力1

47、8清管器收發(fā)球筒清管器收發(fā)球筒收發(fā)清管球收發(fā)清管球19藍(lán)式過(guò)濾器藍(lán)式過(guò)濾器過(guò)濾過(guò)濾20超聲波流量計(jì)超聲波流量計(jì)測(cè)量流量測(cè)量流量21質(zhì)量流量計(jì)質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量流量測(cè)量流量22電動(dòng)閥電動(dòng)閥電動(dòng)操作電動(dòng)操作23電液聯(lián)動(dòng)閥電液聯(lián)動(dòng)閥操作操作24調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)2、輸油站單體工藝流程、輸油站單體工藝流程1）輸油泵）輸油泵a) 串聯(lián)：串聯(lián)：泵的進(jìn)出口管線連接方式為首尾相連，即第泵的進(jìn)出口管線連接方式為首尾相連，即第一臺(tái)泵的出口與第二臺(tái)泵的入口相連；一臺(tái)泵的出口與第二臺(tái)泵的入口相連；輸油泵串聯(lián)運(yùn)行時(shí)，管內(nèi)總流量等于單泵流輸油泵串聯(lián)運(yùn)行時(shí)，管內(nèi)總流量等于單泵流量；量；輸油站總揚(yáng)程等于各輸油泵揚(yáng)程之和；輸油站

48、總揚(yáng)程等于各輸油泵揚(yáng)程之和；整個(gè)管道構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的水力系統(tǒng)，可充分整個(gè)管道構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的水力系統(tǒng)，可充分利用上站余壓，減少節(jié)流損失，它要求各站必利用上站余壓，減少節(jié)流損失，它要求各站必須有可靠的自動(dòng)調(diào)節(jié)和保護(hù)裝置。須有可靠的自動(dòng)調(diào)節(jié)和保護(hù)裝置。串聯(lián)泵工藝流程的特點(diǎn)：串聯(lián)泵工藝流程的特點(diǎn)：b) 并聯(lián)：并聯(lián)：并聯(lián)泵工藝流程的特點(diǎn)：并聯(lián)泵工藝流程的特點(diǎn)：泵的入口、出口都分泵的入口、出口都分別連接與同一管線；別連接與同一管線；輸油泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，輸油泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，管內(nèi)總流量等于各輸油管內(nèi)總流量等于各輸油泵流量之和；泵流量之和；輸油站總揚(yáng)程等于各輸油站總揚(yáng)程等于各輸油泵揚(yáng)程（輸油泵出輸油泵揚(yáng)程（輸油泵出口

49、閥門不節(jié)流口閥門不節(jié)流 時(shí)）。時(shí)）。2）清管工藝流程）清管工藝流程a) 收球：收球：正常輸油時(shí)，上站來(lái)油經(jīng)正常輸油時(shí)，上站來(lái)油經(jīng)102閥進(jìn)站。收清管閥進(jìn)站。收清管球時(shí)，打開球時(shí)，打開101閥、閥、103閥，逐漸關(guān)閉閥，逐漸關(guān)閉102閥。閥。當(dāng)接收指示器動(dòng)作，并確認(rèn)清管器到收球筒后，當(dāng)接收指示器動(dòng)作，并確認(rèn)清管器到收球筒后，先打開先打開102閥，后逐漸關(guān)閉閥，后逐漸關(guān)閉101閥、閥、103閥，恢閥，恢復(fù)正常輸油。泄壓、排除清管器收球筒內(nèi)存油，復(fù)正常輸油。泄壓、排除清管器收球筒內(nèi)存油，打開收球筒盲板取出清管器。打開收球筒盲板取出清管器。b) 發(fā)球：發(fā)球：正常輸油時(shí)，油品經(jīng)正常輸油時(shí)，油品經(jīng)2閥出站

50、。發(fā)清管球時(shí)，閥出站。發(fā)清管球時(shí)，打開快開盲板，將清管器放入清管器發(fā)球筒內(nèi)，打開快開盲板，將清管器放入清管器發(fā)球筒內(nèi)，關(guān)好盲板。緩慢打開關(guān)好盲板。緩慢打開103閥，使發(fā)球筒內(nèi)充滿閥，使發(fā)球筒內(nèi)充滿油品。緩慢打開排氣閥，排盡筒內(nèi)氣體。打開油品。緩慢打開排氣閥，排盡筒內(nèi)氣體。打開101閥至全開，緩慢關(guān)閉閥至全開，緩慢關(guān)閉102閥，使清管器通過(guò)閥，使清管器通過(guò)發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送出站。待發(fā)送指示器動(dòng)作后，可發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送出站。待發(fā)送指示器動(dòng)作后，可恢復(fù)正常流程，打開恢復(fù)正常流程，打開102閥，逐漸關(guān)閉閥，逐漸關(guān)閉101和和103閥，確定閥，確定101和和103閥關(guān)嚴(yán)后，打開排污閥，閥關(guān)嚴(yán)后，打開排污閥，將發(fā)球

51、筒內(nèi)的油品回收。將發(fā)球筒內(nèi)的油品回收。3）交接計(jì)量系統(tǒng)工藝流程）交接計(jì)量系統(tǒng)工藝流程 長(zhǎng)輸成品油管道在首站進(jìn)站處或下載站下載油品處，都長(zhǎng)輸成品油管道在首站進(jìn)站處或下載站下載油品處，都使用質(zhì)量流量計(jì)交接計(jì)量系統(tǒng)，記錄油品流量大小并進(jìn)行使用質(zhì)量流量計(jì)交接計(jì)量系統(tǒng)，記錄油品流量大小并進(jìn)行流量累加。一般采用兩用一備或三用一備。其后通常接有流量累加。一般采用兩用一備或三用一備。其后通常接有流量標(biāo)定系統(tǒng)或移動(dòng)式體積管。流量標(biāo)定系統(tǒng)或移動(dòng)式體積管。4）密度計(jì)系統(tǒng)工藝流程）密度計(jì)系統(tǒng)工藝流程 為了能夠做好油品的為了能夠做好油品的檢測(cè)和切割工作，長(zhǎng)輸檢測(cè)和切割工作，長(zhǎng)輸成品油管道在各站進(jìn)站成品油管道在各站進(jìn)站處

52、使用密度計(jì)檢測(cè)系統(tǒng)，處使用密度計(jì)檢測(cè)系統(tǒng)，檢測(cè)當(dāng)前輸送油品的密檢測(cè)當(dāng)前輸送油品的密度。度。5）水擊泄壓系統(tǒng)工藝流程）水擊泄壓系統(tǒng)工藝流程 在長(zhǎng)輸成品油在長(zhǎng)輸成品油管道上，為了防管道上，為了防止管線壓力超高止管線壓力超高對(duì)管道造成破壞，對(duì)管道造成破壞，一般在進(jìn)出站都一般在進(jìn)出站都設(shè)有水擊泄壓保設(shè)有水擊泄壓保護(hù)系統(tǒng)，當(dāng)管道護(hù)系統(tǒng)，當(dāng)管道發(fā)生水擊泄壓后，發(fā)生水擊泄壓后，通過(guò)回注泵將泄通過(guò)回注泵將泄壓罐內(nèi)油品注入壓罐內(nèi)油品注入管道或用戶庫(kù)區(qū)。管道或用戶庫(kù)區(qū)。6）污油系統(tǒng)工藝流程）污油系統(tǒng)工藝流程3、輸油站總體工藝流程、輸油站總體工藝流程 為了滿足長(zhǎng)輸成品油管道的生產(chǎn)需要，輸油站為了滿足長(zhǎng)輸成品油管道的

53、生產(chǎn)需要，輸油站總體工藝流程一般應(yīng)能進(jìn)行以下生產(chǎn)操作：來(lái)油總體工藝流程一般應(yīng)能進(jìn)行以下生產(chǎn)操作：來(lái)油與計(jì)量、正輸、反輸、越站、清管、下載與計(jì)量與計(jì)量、正輸、反輸、越站、清管、下載與計(jì)量等。上述功能并不是要求每個(gè)輸油站都具備，在等。上述功能并不是要求每個(gè)輸油站都具備，在生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)根據(jù)具體情況而選擇。生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)根據(jù)具體情況而選擇。1）首站工藝流程）首站工藝流程正輸：煉廠來(lái)油正輸：煉廠來(lái)油給油泵給油泵 主輸泵主輸泵出站閥出站閥 下站；下站；罐內(nèi)油品向下游正輸：油罐來(lái)油罐內(nèi)油品向下游正輸：油罐來(lái)油 給油泵給油泵 主輸泵主輸泵出站閥出站閥下站；下站；發(fā)送清管器。發(fā)送清管器。 該首站采用了該首站采用了

54、“旁接油罐旁接油罐”、并聯(lián)給油泵、并聯(lián)給油泵、串聯(lián)輸油主泵等流程，具有如下流程：串聯(lián)輸油主泵等流程，具有如下流程：2）分輸泵站）分輸泵站密度計(jì) 正輸：上站來(lái)油正輸：上站來(lái)油進(jìn)站閥進(jìn)站閥泵機(jī)組泵機(jī)組出站調(diào)節(jié)出站調(diào)節(jié)閥閥出站閥出站閥下站下站 下載：上站來(lái)油下載：上站來(lái)油進(jìn)站閥進(jìn)站閥下載第一道閥下載第一道閥交交接計(jì)量系統(tǒng)接計(jì)量系統(tǒng)至用戶庫(kù)區(qū)至用戶庫(kù)區(qū) 壓力越站：上站來(lái)油壓力越站：上站來(lái)油進(jìn)站閥進(jìn)站閥出站調(diào)節(jié)閥出站調(diào)節(jié)閥 出站閥出站閥下站下站 全越站：上站來(lái)油全越站：上站來(lái)油越站閥越站閥下站下站 收發(fā)清管球收發(fā)清管球 該站采用了該站采用了“密閉輸送密閉輸送”、串聯(lián)輸油主泵等、串聯(lián)輸油主泵等流程，具有如

55、下流程：流程，具有如下流程：3）泵站）泵站該站采用了該站采用了“密閉輸送密閉輸送”、串聯(lián)輸油主泵等流程。其站內(nèi)流程除、串聯(lián)輸油主泵等流程。其站內(nèi)流程除了沒有下載流程外，其他與分輸泵站流程基本相同。了沒有下載流程外，其他與分輸泵站流程基本相同。 4）分輸站）分輸站 正輸：正輸：上站來(lái)油上站來(lái)油進(jìn)站閥進(jìn)站閥交接計(jì)量系交接計(jì)量系統(tǒng)統(tǒng)至用戶庫(kù)區(qū)至用戶庫(kù)區(qū) 越站：上站來(lái)油越站：上站來(lái)油越站閥越站閥下站下站 該站具有如下流程：該站具有如下流程：5）集輸泵站）集輸泵站油品注入：油罐來(lái)油油品注入：油罐來(lái)油 給油泵給油泵主輸泵主輸泵 該站采用了該站采用了“密閉輸送密閉輸送”、串聯(lián)輸油主泵等流程。、串聯(lián)輸油主泵等

56、流程。其站內(nèi)流程其他與分輸泵站流程基本相同，只是其站內(nèi)流程其他與分輸泵站流程基本相同，只是還有油品注入流程還有油品注入流程: 6）末站）末站 純油下載：上站來(lái)油純油下載：上站來(lái)油進(jìn)站閥進(jìn)站閥純油下載閥純油下載閥交接計(jì)量系統(tǒng)交接計(jì)量系統(tǒng)至用戶庫(kù)區(qū)至用戶庫(kù)區(qū) 混油下載：上站來(lái)油混油下載：上站來(lái)油進(jìn)站閥進(jìn)站閥混油下載閥混油下載閥混油罐混油罐 接收清管球接收清管球 該站具有如下流程：該站具有如下流程：4、如何看流程圖、如何看流程圖 以上我們講到了單體工藝流程的表示和作用以上我們講到了單體工藝流程的表示和作用以及幾種典型站場(chǎng)工藝流程的表示和作用，那是以及幾種典型站場(chǎng)工藝流程的表示和作用，那是工藝管道及儀

57、表流程圖最基本的知識(shí)。掌握了這工藝管道及儀表流程圖最基本的知識(shí)。掌握了這些基本知識(shí)，就可以很快地看出該站工藝管道及些基本知識(shí)，就可以很快地看出該站工藝管道及儀表流程圖的一些簡(jiǎn)單的操作功能。那么，當(dāng)我儀表流程圖的一些簡(jiǎn)單的操作功能。那么，當(dāng)我們拿到一副站場(chǎng)流程圖時(shí)，應(yīng)該怎樣看，從何入們拿到一副站場(chǎng)流程圖時(shí)，應(yīng)該怎樣看，從何入手呢？手呢？ 看流程圖的步驟：看流程圖的步驟： 找出單體工藝流程，并分析其功能； 找單體工藝流程的目的在于使得看圖更加簡(jiǎn)便和直觀，那么就可以更好地分析操作功能。 用主干線連接單體工藝流程； 這里要注意的是：是用主干線連接，而不是支線、污水線或污油線。我們注重的是站場(chǎng)的主要作用

58、或功能。 添加越站線（或泄壓線）； 泄壓線包括主干線上和支線上的泄壓線。如果沒有越站線或泄壓線，此步省略。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)站場(chǎng)只有一條越站線（除首站和末站外），但有可能有好幾處的泄壓設(shè)備，即泄壓線可能不止一條，如進(jìn)站有泄壓設(shè)備，出站有泄壓設(shè)備，還有注入泵也有泄壓設(shè)備，那么就有三條泄壓線了。 越站線主要存在于分輸泵站或泵站里，首站是不存在越站線的，末站也是不存在越站線的。而泄壓線在每個(gè)站場(chǎng)里都有。 *注意：有些泄壓線是依附在越站線上的。 添加主干線上的電動(dòng)閥門、手動(dòng)閥門等主要閥門； 這些閥門對(duì)于操作人員來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的，因?yàn)樗麄儽仨氈肋@些閥門是手動(dòng)的還是電動(dòng)的，是常關(guān)的還是常開的，等等。并且一定

59、要在圖上注明是手動(dòng)的還是電動(dòng)的，是常關(guān)的還是常開的。 標(biāo)出流向。 即流量的流向。*注意：有一些管線有兩種流向。 下面我們以某分輸泵站為例，來(lái)說(shuō)明如何快速下面我們以某分輸泵站為例，來(lái)說(shuō)明如何快速的簡(jiǎn)單而快捷地看的簡(jiǎn)單而快捷地看 站場(chǎng)工藝流程圖：站場(chǎng)工藝流程圖： 找單體工藝流程 找到了8個(gè)單體工藝流程：密度檢測(cè)系統(tǒng)，收球筒，發(fā)球筒，過(guò)濾器組，主線泵組，調(diào)節(jié)閥組，減壓閥組，交接流量計(jì)組。 初步分析得知：該站可以進(jìn)行收發(fā)清管器；可以給油品加壓（即提供能量）；有分支，說(shuō)明可以下載油品等等。 連線 這里說(shuō)的線，其實(shí)就是主干線。那么可以得到如下圖形，同時(shí)清楚地看出該站場(chǎng)的功能： 上站來(lái)油-密度檢測(cè)-清管器接

60、收-過(guò)濾 加壓-流量調(diào)節(jié)-發(fā)清管器-到下站 減壓處理-計(jì)量下載 畫出越站線（或泄壓線） 當(dāng)添加越站線后，就知道該站有越站功能；泄壓線是為了防止管道因壓力超高而被破壞。 畫出主干線上的電動(dòng)閥門、手動(dòng)閥門等主要閥門。 這里有五個(gè)電動(dòng)閥門等等。 標(biāo)出流向 在分析過(guò)程中，要注意正常使用時(shí)關(guān)閉的閥門、止回閥的方向及卸壓閥的連接，還有油品的流向等等。 第五章第五章 成品油管道成品油管道運(yùn)行操作與控制運(yùn)行操作與控制一、操作控制原則一、操作控制原則v成品油管道全線的操作控制按照中心控制、站成品油管道全線的操作控制按照中心控制、站控和就地控制三級(jí)管理的原則?？睾途偷乜刂迫?jí)管理的原則。v流程的操作與切換，必須實(shí)