輸油管道設計與管理復習ppt

1、輸油管道設計與管理輸油管道設計與管理復復 習習2 2主要內(nèi)容主要內(nèi)容輸油管道設計與管理輸油管道設計與管理設計設計管理管理勘察設計勘察設計工藝計算工藝計算等溫輸油管道等溫輸油管道加熱輸油管道加熱輸油管道等溫管道等溫管道熱油管道熱油管道易凝高粘原油易凝高粘原油順序輸送管道順序輸送管道概況概況1 1、輸油管道特點（、輸油管道特點（）優(yōu)點：n輸量大n占地少、距離短n安全性高、損耗小n易于自動控制n運費低。缺點：n不夠靈活 n投資大 n油品積壓嚴重 n易被盜2 2、輸油管道組成、輸油管道組成（ ）輸油管道輸油站線路首站中間站末站管線泵站加熱站分輸站合建清管站通訊系統(tǒng)閥門、閥室穿跨越構筑物伴行路陰極保護設

2、施 3 3、輸油管道歷史輸油管道歷史（）u現(xiàn)代管道運輸始于19世紀中葉。u1865年美國賓州建成世界第一條原油管道。u真正具有現(xiàn)代規(guī)模的長距離輸油管道始建于二戰(zhàn)期間的美國。u1958年12月建成的克拉瑪依獨山子原油管道，標志了中國長輸管道建設史的起點u中國最早的長距離的成品油管道是1973年開工修建的格拉管道，1977年10月全部工程基本完工，開始正式運行。4 4、世界著名輸油管道世界著名輸油管道（）u世界上距離最長的原油管道，9912km前蘇聯(lián)“友誼”輸油管道（1973 ）u世界上最大的成品油管道系統(tǒng)，8413km美國科洛尼爾成品油管道（1979）u世界上第一條深入北極圈的輸油管道美國阿拉斯

3、加原油管道（1977）u世界上管徑最大的輸油管道，1422mm沙特東西原油管道（1987）5 5、勘察設計勘察設計（ ）可行性研究：可行性研究設計任務書勘察：踏勘初測 定測設計：方案設計 初步設計施工圖設計。施工投產(chǎn)運行6 6、識圖（、識圖（）u輸油管道縱斷面圖（P11 . 圖13）n橫、縱坐標含義？7 7、輸油泵站的工作特性（、輸油泵站的工作特性（ ）u定轉(zhuǎn)速的離心泵的工作特性u調(diào)速泵的工作特性u葉輪直徑變化后泵的工作特性u泵站（泵的串并聯(lián)）工作特性u液體粘度對離心泵工作特性的影響8 8、摩阻損失（、摩阻損失（）摩阻損失沿程摩阻局部摩阻沿程摩油流通過直管段所產(chǎn)生的摩阻損失局部摩油品通過各種閥

4、門、管件所產(chǎn)生的摩阻損失長輸管道站間管道的摩阻損失主要是沿程摩阻，局部摩阻只占1%2%。 站場、罐區(qū)的站內(nèi)摩阻主要是局部摩阻 ，沿程摩阻只占小部分9 9、沿程摩阻損失的計算（、沿程摩阻損失的計算（）u達西公式達西公式:u列賓宗公式列賓宗公式:gVDLhl22gAmm248mmmlQdLh251010、局部摩阻損失的計算（、局部摩阻損失的計算（）gVh22uu局部摩阻通常按沿程摩阻的計算。1111、管道壓降的計算（、管道壓降的計算（）對管內(nèi)徑和管長一定的管道，輸送一定量的油品時，由起點至終點的總壓降 H 計算如下：實際計算中可只計算沿程摩阻，局部摩阻可忽略，或乘以一定的系數(shù)即可，如1.01。)(

5、1QznimilZZhhH1212、管道的水力坡降（、管道的水力坡降（）管道的水力坡降就是單位長度管道的摩阻損失，可表示為： 水力坡降與管道長度無關，只隨流量、粘度、管徑和流態(tài)的不同而不同。對于長距離輸油管道，如果水力坡降已知，全線的壓頭損失可表示為：mmmldQLhi52ZiLH1313、泵站、泵站管道系統(tǒng)工作點（管道系統(tǒng)工作點（）u在長輸管道系統(tǒng)中，泵站和管道組成統(tǒng)一的水力系統(tǒng)，管道所消耗的能量（包括終點所要求的剩余壓力）必然等于泵站所提供的壓力能，即二者必然會保持能量供求的平衡關系。管道的流量就是泵站的排量，泵站的總揚程就是管道所需要的總壓能。u泵站管道系統(tǒng)的工作點是指在壓力供需平衡條件

6、下，管道流量與泵站進出站壓力等參數(shù)間的關系。u在設計與管理中，常用作泵站和管道特性曲線，求二者交點的方法，來確定泵站的排量和進出站壓力。1414、能量平衡法求工作點（、能量平衡法求工作點（）u假設一條管道有N座泵站，且泵站特性相同，全線管徑相同，無分支，首站進站壓頭和各站內(nèi)摩阻均為常量，可寫出全線的壓力供需平衡關系式如下：u由上式可求出管道的工作流量：u求出工作流量后，即可根據(jù)站間壓力供需平衡的原則，確定各站的進出站壓力。tmmmsHZZfLQNhBQANH)()(12221mtmsfLNBHNhZZNAHQ21121)(1515、設計參數(shù)（、設計參數(shù)（）u計算溫度埋深處地溫，常用年平均地溫代

7、替u油品密度 u油品粘度粘溫指數(shù)公式 u計算流量年輸量/年輸送天數(shù)1616、關于翻越點（、關于翻越點（）u什么是翻越點？什么是翻越點？在規(guī)定輸量下，根據(jù)首末站高程繪制的沿線水力坡降線，可能會出現(xiàn)與中途的高點相交的情況，而在高點后，油品會借助于高差自流到終點，而且還有剩余能量。如不采取其它措施以利用或消耗這部分能量，則在高點以后的管段內(nèi)將發(fā)生不滿流現(xiàn)象，即通過局部流速變大來消耗剩余的能量。線路上的這種高點就稱為翻越點。 u有何危害？有何危害？浪費能量、增大水擊壓力1616、關于翻越點（、關于翻越點（）u如何避免如何避免?n變徑管n減壓站n安裝油流渦輪發(fā)電裝置 u注意：注意：翻越點不一定是管道沿線

8、的最高點，往往是接近末端的某高點。1717、泵站數(shù)的確定（、泵站數(shù)的確定（）u基礎：能量平衡 能量供應能量消耗u泵站數(shù)的化整u泵站數(shù)化整后的處理：變徑管、副管長度的計算1818、中間站停運的工況變化（、中間站停運的工況變化（）c-1cc+1i*ilc-2lc-1lcL流量流量:全線流量下降全線流量下降壓力壓力:停運站前壓力上升停運站前壓力上升,停運站后壓力下降停運站后壓力下降,且越靠近且越靠近停運站變化幅度越大停運站變化幅度越大1818、中間站停運的工況變化（、中間站停運的工況變化（）1919、干線漏油后的工況變化（、干線漏油后的工況變化（）c+1cqc-1c+2lc-1lcLQ* -qQ*流

9、量流量:漏油點前流量上升漏油點前流量上升,漏油點后流量下降漏油點后流量下降壓力壓力:漏油點前后壓力均下降漏油點前后壓力均下降,且越靠近漏油點變化幅且越靠近漏油點變化幅度越大度越大1919、干線漏油后的工況變化（、干線漏油后的工況變化（） 20 20、熱油管軸向溫降計算（、熱油管軸向溫降計算（）u蘇霍夫軸向溫降公式1、不考慮摩擦生熱時2、考慮摩擦生熱時u溫降公式的應用LGcDkbTTbTTlnLR00LGcDkTTTTlnLR002121、平均油溫法計算摩阻（、平均油溫法計算摩阻（ ）u按管道起終點的平均溫度下的油流粘度，用等溫輸送的方法計算一個加熱站間的摩阻 u平均油溫的計算u全線摩阻 132

10、31iiipjTTTniimimpjimiRlDQh1522222、徑向溫降對摩阻的影響（、徑向溫降對摩阻的影響（）u管道內(nèi)油流徑向溫差，會引起油流在徑向的對流運動，提前進入紊流狀態(tài)。u由于徑向溫降引起的擾動及管壁附近油流粘度的增大，會引起附近的壓頭損失。在層流時的影響比紊流時要大得多。徑向溫降引起的壓頭損失，可用徑向溫降摩阻修正系數(shù)進行修正。 2323、三高原油概念（、三高原油概念（ ）u什么是流體的流變特性？u流體的流變類型及各自特點n與時間無關的 牛頓流體 假塑性流體 塑性流體 膨腫性流體n與時間有關的 觸變性流體 反觸變性流體2424、“三高三高”原油的輸送（原油的輸送（）u加熱輸送u

11、熱處理輸送u加降凝劑輸送u稀釋輸送乳化降粘輸送u加紊流減阻劑輸送u其它：n水懸浮輸送n液環(huán)輸送n原油改質(zhì)輸送n氣飽和輸送、油氣順序輸送n磁處理輸送2525、影響熱處理效果的因素（影響熱處理效果的因素（）u原油的組成u熱處理條件n熱處理溫度n冷卻速度n剪切影響n重復加熱的影響n摻入生油的影響2626、影響管壁結蠟強度的因素（、影響管壁結蠟強度的因素（）u油溫及油壁溫差的影響u流速的影響u原油組成的影響u管壁材質(zhì)的影響u結蠟層厚度與運行時間2727、熱油管道（、熱油管道（）u熱油管道的工作特性的分區(qū)（圖52）u熱油管道工作的不穩(wěn)定區(qū)u熱油管道的啟動方法：n冷管直接啟動n預熱啟動n加稀釋劑或降凝劑啟

12、動2828、熱油管道溫降、熱油管道溫降u影響熱油管道軸向溫降的因素u架空、含蠟熱油管道停輸溫降過程三個階段u埋地管道停輸溫降兩個階段2929、順序輸送的特點（、順序輸送的特點（）u順序輸送管道和單一油品輸送管道比較，主要有以下特點：（1）形成混油（2）水力特性不穩(wěn)定u順序輸送中的混油擴展機理 n層流狀態(tài)n紊流狀態(tài)3030、混油量（長度）的計算（）、混油量（長度）的計算（）u理論公式（P170，618）u經(jīng)驗公式（P171，621、623 ）pj.pjReRe.dLZC545076030004j18. 29 . 0j1 . 0ReRe Re18384ReRe Re75.11dedLCdLC313

13、1、順序輸送其它問題（）、順序輸送其它問題（）u混油的處理方式：n回摻、降價銷售、沉降、重新加工u切割與回摻（P177 例題）u界面檢測n密度型界面檢測系統(tǒng)（應用較廣）n超聲波型界面檢測系統(tǒng)n記號型界面檢測系統(tǒng)3232、順序輸送短管道工作點（、順序輸送短管道工作點（）IIIBAPQ12343333、影響混油量主要因素（、影響混油量主要因素（）u管道距離u雷諾數(shù)（管道內(nèi)徑、油品流動平均速度、油品運動粘度）u兩種油品的物性差異u油品的輸送順序u泵站和管道附件u停輸及地形u首站油品切換技術3434、減少混油的措施（、減少混油的措施（）u工藝措施u專用措施n機械隔離器 橡膠球隔離器 皮碗式隔離器n液體隔離塞3535、輸油站工藝流程（）、輸油站工藝流程（）u簡單工藝流程的繪制或分析1234563636、清管器（、清管器（）u清管作用u清管器類型n清掃型n隔離型n檢測型u如何確定經(jīng)濟清管周期?3737、SCADASCADA系統(tǒng)（）系統(tǒng)（）SCADA系統(tǒng)的組成：u遠程終端裝置 PLC或RTUu控制中心計算機系統(tǒng)（核心）u數(shù)據(jù)傳輸及網(wǎng)絡系統(tǒng)u應用軟件（決定了功能及靈活性）3838