长距离输油管道系统资料
长距离输送原油管道介绍材料
中国石油天然气管道工程有限公司上海分公司
3.3 市场需求分析预测
中国燃料油市场的国家政策 从2004 年1月1日起，国家取消了燃料油的进出口配额， 实行进口自动许可管理，我国燃料油市场与国际市场基 本接轨。 2004 年12 月中国成品油零售市场对外开放，也是全国 工商联石油业商会成立的第二天，国家发改委能源局主 动召集国内35 家民营石油企业（全部是石油业商会成员 ）召开座谈会。
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管道知识专题讲座
——长距离输送原油管道介绍材料 主讲人：邹晓波
时间：2009年9月25日
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目录
管道基础性知识 项目管理介绍 市场分析
中国石油天然气管道工程有限公司上海分公管道输送的现状和发展方向 1.3 目前国内陆上主要输油工程概况 1.4 管道输送的优劣势
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2.项目管理介绍
2.1管道项目管理介绍 2.2管道项目前期工作介绍 2.3管道建设期的EPC
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2.1管道项目管理介绍
根据基建程序，管道项目的建设周期可按下述各阶段安排： 1） 可行性研究阶段 2） 可行性研究阶段 3） 可行性研究审批 4） 项目申请立项阶段 5） 初步设计阶段 6） 初步设计审批 7） 设备材料采办阶段 8） 施工图阶段 9） 配合施工阶段 10）产准备和试运转 11）竣工验收
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3.市场分析
3.1有关石油天然气行业的政策分析 3.2对山东炼化行业的分析 3.3市场需求分析预测
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3.1 有关石油天然气行业的政策分析
输油管道系统的组成与分类
输油管道系统的组成与分类输油站长距离的输油管道由输油站和管线两个大部分组成。
管道的起点是一个输油站，通称为“首站”，油品或原油在首站被收集后，经过计量后，再由首站提供动力向下游管线输送。
首站一般布设有储油罐、输油泵和油品计量装置，若所输油品因粘度高需要加热，则亦设有加热系统。
输油泵提供动力使得油品可以沿管线向终点或下一级输油站运动，一般情况下，由于距离长，油品在运输过程中的能量损失明显，需要多级输油站提供动力，直至将油品输送至终点。
终点的输油站通称“末站”，主要是负责收集上游管线输送而来的物料，因此也较多配有储罐和计量系统。
管线长距离的输油管道系统的管线部分主要由以下设备组成：管道本身主体；沿线的阀门及其控制系统；通过河流、公路、山地的穿越设施；阴极保护装置以及简易道路、通讯系统、工作人员的住所等。
长距离的输油管线由钢管焊接而成，管外包裹有绝缘层物质以防止土壤中的腐蚀性化学成分对管线本体造成侵蚀，管线本体内部还可内涂防腐材料以减少输送的油品本身对管线的腐蚀和提高管线管线的光滑度以加大运输量。
每隔一定的距离或跨越大型障碍物时，管线都设有阀门，用以发生事故时阻断物料，以防止事故的扩大及方便维修设备。
通讯设备是用于输油管道的输转调度的重要指挥工具，随着通讯卫星和自动化技术的发展，相关技术已经大量运用于油品的管道输送中。
输油管道有数种不同的分类方法，可以按照管道设计压力、管道侧材质、管道的输送距离、管道所输送的物料等方式进行分类：∙按设计压力分类管道可以分为“真空管道”，即一般表压低于0，如泵的进口管道；“低压管道”，即一般表压在0到1.6Mpa之间的管道，油库的输油管道一般较多采用此类；中、高压和超高压管道，中压管道一般指表压在1.6到10MPa之间的管道，高压管道一般指表压在10到100MPa之间的管道，超高压管道则是表压超过100MPa 的管道，一般油田的油井出口大多为超高压管道；[8]∙按管道材质分类可以分为金属管道和非金属管道，金属管道应用于大部分石油输送工艺，非金属管道多用于卸油码头和汽车供油设施（如：加油站）；∙此外，依据管道的使用情况还可以分为短距离管道和长距离管道以及原油管道和成品油管道等。
输油管道设计管理复习资料
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31、热油管道摩阻计算的特点是什么？
热油管道的摩阻计算不同于等温管路的特点就在于： (1) 沿程水力坡降不是常数。
由于热油沿管路的流动过程中，油温不断降低，粘度不 断增大，水力坡降也就不断增大，所以热油管道的水力 坡降线不是直线，而是一条斜率不断增大的曲线。 (2) 应按一个加热站间距计算摩阻。 因为在加热站进出口处油温发生突变，粘度也发生突变， 从而水力坡降也发生突变，只有在两个加热站之间的管 路上，水力坡降i的变化才是连续的。
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37、管内壁石蜡沉积的机理是什么？ 管内壁石蜡沉积的机理有分子扩散、布朗运动、剪切 弥散。
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38、影响管内壁石蜡沉积的主要因素有哪些？ 影响管内壁石蜡沉积的主要因素有油温、油壁温差、流 速、原油组成、管壁材质。
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39、减少管内壁结蜡的主要措施有哪些？
减少管内壁结蜡的主要措施有： (1) 保持沿线油温均高于析蜡点，可大大减少石蜡沉积; (2) 缩小油壁温差; (3) 保持管内流速在以上，避免在低输量下运行; (4) 采用不吸附蜡的管材或内涂层; (5) 化学防蜡; (6) 清管器清蜡。
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45、影响管路终点纯A油罐中允许混入的B 油量的主要因素是什么？
在管道终点，A油罐中允许混入的B油量取决于两种 油品的性质、油品的质量指标和油罐的容积。两种 油品的性质和油品的质量指标决定了一种油品中允 许混入的另一种油品的浓度。
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46、混油段实现两段切割的充要条件是什么？ 混油段实现两段切割的充要条件是：
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26、改变离心泵特性的主要方法有哪些？ 改变离心泵特性的主要方法有切削叶轮、多级泵拆级、 改变泵的转速。
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27、长输管道稳定性调节的主要方法有哪些？ 长输管道稳定性调节的主要方法有改变泵的转速、回流调 节、节流调节。
油气储运概论 第三章 长距离输油管道
第一节 概 述
一、输油管道的分类
企业内部输油管道 长距离输油管道 原油管道 成品油管道 常温输送管道 加热输送管道
二、长距离输油管道的组成
输油站 线路 截断阀室
三、长距离输油管道的特点
与公路、铁路、水路运输相比，管道运输的 优点为： 1、运输量大
管道运输的优点(续)
加热输送的方法：直接加热、间接加热。
二、热油管道的温降
距离加热 站越近， 温差越大， 温降越大。
Tl
T0
(TR
T0 ) exp(
KD l)
Gc
热油管道的温降（续）
温降与管道 的总传热系 数以及管道 输量有关。
输量越大，
温降越平缓。
三、温度参数的确定
原则：输油设备能够正常运行，保证设备安全； 使输油总能耗降到最低。
4、翻越点
• 与地形起伏 的情况有关；
• 决定于水力 坡降的大小。
• i越小越易 出现翻越点。
5、管路工作情况校核
动水压力校核：油品 在流动过程中管路沿 线各点的压力。
静水压力校核：油品 停止流动后管路各点 由于位差引起的压力。
进出站压力校核
第三节 加热输送工艺
一、加热输送的特点和方法
2、热油管道摩阻计算方法
（1）分段计算法 将加热站间分成若干小段，每小段温降不超过2ºC； 求每小段平均温度； 由平均温度求相应的粘度； 计算各小段的摩阻； 计算整个加热站间摩阻。
（2）站间平均温度法
适用于流态为湍流，进出口粘度相差不到一倍。
计算加热站间油流的平均温度；
确定油品粘度；
五、减少混油的措施
1、影响混油的因素
主要因素是流态的影响， 另外还有： 初始混油的影响 粘度和密度的差异 停输 流速变化 副管
长距离管道输送基本知识
油气管道输送的发展概况
世界第一条输油管道 ：1865年10月美国修 建了世界上的第一条输油管道,该管道直径 为50 ㎜,长9.7Km输送能力为二万吨/年.
世界第一条工业输气管道 ：1886年美国建 设了世界第一条工业规模输气管道,该管道 从宾夕法尼亚州的凯恩到纽约州的布法罗, 全长140 ㎞,管径为200 ㎜ .
半年后,又建成了从得克萨斯到新泽西的成品油管道,管道直径500 ㎜,长2700多千 米,输量为1300×104t/a.同时还铺设了一条从美国西南部的东海岸的输气管道,该管 道直径为600 ㎜,长为2000多千米.
水底输油管道的建设,在第二次时间大战期间也得到了发展.苏联军队为了列宁格勒 保卫战的需要,于1942年5月在拉多加湖铺设了一条湖底秘密管道.其管径为100 ㎜, 总长35 ㎞水下27 ㎞.该管道从1942年6月至1943年3月,秘密输送油料4700多吨, 为列宁格勒保卫战的胜利做出了贡献.
油品名称
原油、汽油、溶剂油、煤油 苯
甲苯、二甲苯
最大允许浓度毫克/升
0.3 0.1 0.1
我国主要原油的性质
称 原油性质
油田名
密度克/厘米3ρ20
运动粘度50℃米2／秒
闪点开口℃ 含蜡量％吸咐法
胶 质％
沥青质％ 含 硫％ 含 氮％
大庆 1986年10月
0.8618 2.4×10-5
30.20
9.78
原油输送方式
公路（目前以配送 成品油、LNG LPG为主）
海（水）路 （国际贸易）
管道
油田、炼厂等短 长距离、大口径、
距离、小口径管道
高压力管道
长输管道优点
长距离：可达数千公里 直径大：1000mm以上 输量大：可达千万吨以上 能耗低 便于管理,易实现自动化 埋地铺设不受地形地物影响,缩短运输距离 封闭安全,不受自然因素影响 长期稳定输送
长距离输油气管道概述精品PPT课件
❖ 这是北美一条贯穿加 拿大和美国的原油输 送管道。它起自加拿 大的埃德蒙顿，向南 穿行2856千米到达 美国纽约的布法罗。 沿管道全线分布着一 系列的油泵站，它们 保持管道内每天有 3000多万升的原油 流量。
❖ 国外的海上输油管道敷设
❖ 美国和俄罗斯既是油气产出大国（美国占世界原 油产量的12％，俄罗斯占17％），又是油气消费大 国（美国占世界消费25％，俄罗斯占14％），美国 目前拥有油气管道近80万公里以上，占世界第一位， 俄罗斯拥有油气管道32万多公里，而且多采用 1420MM以上大口径管线，技术先进。
❖ 成品油管道的输送工艺，有单一油品的输送和多 种油品的顺序输送。对后一种，混油界面跟踪检测 和混油切割处理是成品油管道特有的一项工作。
❖ 珠江三角洲的成品油输油管道
3.国外长距离输油气管道现状
❖ 由于管道运输石油及其产品所具有的安全性和
低能耗，低价位，所以，各发达国家竞相发展管道 运输事业。从1865年美国建成第一条原油管道以来， 在二次世界中，长距离管道输送油品得到了快速发 展。国外长距离输油气管道有以下特点：
❖ 原油输送管道。油田开采出来的原油，从油井 经过油气集输管线进入集油站，进行油气分离，脱 水及稳定后进入油库，转入输油首站，再进入外输 管道输向目的地。
❖
油田油气集输现场
❖ 一条长距离外输原油管道，一般设有输油首站， 若干中间热泵站，泵站，加热站，清管站（多与泵 站组和）和输油末站。
长距离输送管道工程知识讲解及计算实例
⼟质管沟破弯头弯管处⼟质管沟挖沟中有⽔沟中⽆⽔沟中有⽔沟中⽆⽔K值m沟深<>0.70.5 1.0 1.51.00.81.22.0沟深3～5m0.90.7 1.2 1.5 1.21.01.22.0沟下焊弯头、弯管、碰头以及半⾃动焊焊接处的管沟加宽范围为⼯作点两头各1⽶。
管沟边坡⽐由施⼯单位在现场做开挖试验确定，具体要求如下：深度在5m以内沟槽最陡放坡系数表4－1－3⼟壤类别最陡放坡系数放坡起点坡顶⽆荷载坡顶有荷载坡顶有动荷载中密的砂⼟1：1.001：1.251：1.501.2中密的碎⽯坚⼟1：0.751：1.001：1.251.2硬塑的轻亚粘⼟1：0.671：0.751：1.001.5中密的碎⽯尖⼟(填充物为粘性⼟)1：501：0.671：0.751：1.5硬塑的亚粘⼟、粘⼟1：0.331：0.501：0.671.5⽼黄⼟1：0.101：0.251：0.332软⼟(经井点降⽔)1：1.00 1.2硬质岩1：01：01：0对⽯⽅段的管沟可采⽤爆破⽅式。
4、钢管的除锈防腐：长输管线的管⼦防腐⼚的选址，⽬前我国⼀般有两种形式，⼀种是管线附近建“就地防腐⼚”；另⼀种是将防腐⼚建在制管⼚。
除锈、防腐的计算⽅法与油⽓集输管道相同，定额套⽤第⼆册相应定额。
5、防腐管运输、布管：运管(场外运输)：施⼯单位到“就地防腐⼚”或“⽕车货运站”由桁吊或施⼯单位⾃带的16T吊车将已做好防腐涂层的钢管吊装到专业拖管车上，运⾄施⼯作业带。
在施⼯作业带⼤致每隔400～600m由吊车把钢管从拖管车上卸下堆放。
布管(机械运布管)：⽤吊管机将已堆放好的防腐管布管，将每根钢管⾸尾相接，相邻两管⼝呈锯齿形分开。
运布管定额包括的内容：选管、垫管墩、装管、拖管运输、布管。
根据公称直径不同编制不同定额；基本运距选定300m，另外每增加100m再套⽤相应定额。
6、防腐管段组装焊接：长输管道施⼯管⼝焊接有多种焊接⽅法，⽬前在我国值得推⼴采⽤的应是下向焊和⼿⼯半⾃动焊。
第三章-长距离输油管道-2013-3-18
（3）功率特性：
N
H
QHg N 1000
离心泵特性曲线
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Q
离心泵的并联
设有n1台型号相同的泵并联，即 q Q / n1
Hc
Q a b n 1
2m
a
b n12 m
Q2 m
输油泵站的工作特性H=A-BQ2-m 则：
A= a
B
泵站与管路的工作点的方法有两种，即图解法和解析法。
H HA
泵站特性曲线
A
管路特性曲线
QA
Q
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解析法：一个泵站的管道
由断面1-1到2-2列能量方程有：
H s H c hc hL ( Z 2 Z1 )
△HS－泵的吸入压力，为常数 HC －泵站扬程 hc －站内损失 hL －沿程摩阻 Z2-Z1－起终点计算高差 1
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六、 热油管道的停输温降及再启动
停输分类：
1、事故停输：
2、计划停输： 停输后，温度降低、粘度增大，管道的再启 动压力增大。 管道的允许停输时间与许多因素有关，可以 根据经验和实验数据确定。
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（一）热含蜡原油架空管道的停输温降
其降温过程可分为三个阶段：
第一阶段（ T >TSL）： 自然对流放热，放热强度大，故温降快， ' K 有大量的蜡晶析出。
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输油管道流态划分
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不同流态的λ 值
流态 层流 划分范围 Re<2000 λ＝f(Re,ε) λ=64/Re
1
水力光滑区
紊 流
3000<Re<Re1=
59.5
8/7
当Re 105
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3、埋地管道受气候环境因素影响小，安全可靠； 密闭运输，损耗率低。
4、建设投资小，占地面积小。
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管道运输的局限性
◆适用于大量、单向、定点运输，不如车船灵活。 ◆有一经济、合理的输送量范围； ◆有极限输量的限制。最大输量受泵和管道限制；
对于加热管道，最小输量受加热设备的限制，输量 减小、温降加快，当输量小到一定时，在下一站之 前油品温度将降至安全极限。
之和，Hc= Hi 。
设有n2台型号相同的泵串联，则：
Hc n2H n2a n2bQ2 m
A n2a，B n2b
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3. 串、并联泵机组数的确定 选择泵机组数的原则主要有四条：
①满足输量要求； ②充分利用管路的承压能力； ③泵在高效区工作； ④泵的台数符合规范要求（不超过四台）。
泵样本是输送200C清水的特性。一般当粘度大于 60×10-6m2/s时，泵的H-Q 特性要进行换算。
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（二） 输油泵站的工作特性
输油泵站的工作特性是指泵站输出的流量Q与压头
H之间变化关系，可用H=f(Q)表示, 即:H=A-BQ2-m
离心泵的操作方式有串联和并联两种。
1、并联泵站的工作特性
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二、长距离输油管道的组成
◆输油站 首站
中间站 末站
◆线路
加热站 输油泵站
输油站功能：
加压 加热 计量（首、末站）
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三、长距离输油管道的特点
与公路、铁路、水路运输相比，管道运输的优 点为：
1、运输量大
连续运行
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2、运费低、能耗小
原苏联管线运价约为铁路的1/2，美国约为铁路的1/7-1/10 ， 我国目前基本与铁路持平。(基于合理输量)
转油站
矿场油气集输系统
原油管道
成品油管道
炼油厂
用户
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长输管道
矿场油库
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油品种类
原油管道 成品油管道
长距离成品油管道一般采用多种油品在管道输 送中“顺序输送”的方式运行
是否加热
常温（等温）输送管道 加热输送管道
汽、煤、柴油等成品油以及低凝低粘轻质原油 的输送一般不需加热；
易凝高粘原油或重质燃料油需加热输送。
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⑴并联泵机组数的确定
n Q q
其中 : Q为任务输量， q为单泵的额定排量。
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四、油品管道输送方式
等温输送
加热输送
加剂输送（添加降凝剂、减阻剂）
成品油顺序输送
原油改性输送
原油热处理输送
其它输送方式
原油液环输送
原油磁处理输送
原油稀释输送
原油伴热保温输送
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第二节 等温输油管道的工艺设计
输油管道工艺计算的目的：
1.妥善解决沿线管内流体的能量消耗和能量供应这对主要矛盾。
由于离心泵具有排量大、扬程高、效率高、流量调节 方便、运行可靠等优点，在长输管道上得到广泛应用。
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（一） 离心泵的工作特性
1、 离心泵的特性方程
泵的扬程与排量的变化关系称为泵的工作特性，H-Q
对于电动离心泵机组，目前原动机普遍采用异步 电动机，转速为常数。因此H=f(q)，扬程是流量的单 值函数，一般可用二次抛物线方程H=a-bQ2表示。
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一、 输油泵站的工作特性
输油泵站的任务就是不断向管道输入油品，并给油流 提供一定的压力能，以便维持管内流动。
泵站工作特性就是泵站输出的流量Q与压头H之间变 化关系H=f(Q) ，也就是泵机组的联合工作特性。
单台泵机组的工作特性取决于泵的类型和规格，还与 原动机的类型相关。
2.确定管径、泵型号、泵机组数、泵站数和加热站数及沿线站场 位置的最优组合方案，并为管道采用的控制和保护措施提供设 计参数。
什么叫等温输油管道 ？
输送轻质成品油或低凝点原油的长输管道，沿线不需要加热， 油品从首站进入管道，经过一定距离后，管内油温就会等于 管道埋深处的地温，故称为等温输油管道。
油温=地温=常数。
对于长输管道，为便于工艺计算，离心泵特性常采 用H=a-bQ2-m的形式，其中a、b为常数，m与流态有关; Q为单泵排量。
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特性曲线
（1）工作特性：Q↑→H↓ （2）效率特性：
最高量左右7％区域为 高效区 （3）功率特性：
N QHg 1000
H,N,η%
η
N
H
Q
图2-1 离心泵特性曲线
第三章 长距离输油管道
主要内容
第一节 概述 第二节 等温输油管道的工艺设计 第三节 热油输送管道的工艺计算 第四节 顺序输送 第五节 输油站 第六节 易凝高粘原油输送工艺
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第一节 概述
一、输油管道的分类
经营方式Βιβλιοθήκη 企业内部输油管道 长距离输油管道
油井
计量站
联合站
原动机与泵之间的调速器（如液力耦合器）
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（3）进口负压调节
泵进口在负压下运行,泵特性曲线降低； 一般只用于小型离心泵，大型离心泵一般要求正压进泵。
（4）多级泵拆级
多级泵的扬程与级数成正比，拆级后，泵的扬程按比 例降低。但级数不能拆得太多，否则，泵的效率会降低。
（5）改变油品的粘度
并联泵站的特点 ：
泵站的流量等于正在运行的输油泵的流量之和，每台泵 的扬程均等于泵站的扬程。即：
Hc A BQ2 m a bq2 m
Q q1 q2 .....qn
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2、串联泵站的工作特性
串联泵站的特点：
各泵流量相等，q=Q，泵站扬程等于各泵扬程
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2、改变泵特性的方法
（1）切削叶轮
H
a
D D0
2
b
D D0
m
Q 2m
式中：D0、D－变化前后的叶轮直径 , mm
a、b—与叶轮直径D0 对应的泵特性方程中的两个常系数。
离心泵叶轮的允许切割量
泵的比转数ns
60
120
200
300
500
(D0-D)/D0
0.20
0.15
0.11
0.09
0.07
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（2）改变泵的转速
H
a
n n0
2
b
n n0
m q2m
式中： n－调速后泵的转速，r/min； n0－调速前泵的转速，r/min； a,b－与转速n0 对应的泵特性方程中的两个常系数。
调速措施：改变电动机转速；