第三章长距离输油管道资料

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1.
5
管道运输的优点为：
2.
运费低、能耗小；
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管道运输的优点为：
3.
4.
埋地管道受气候环境因素影响小，安全可 靠； 投资小，占地面积小。
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管道运输的局限性
1.
2. 3.
适用于大量、单向、定点运输，不如车船 灵活。 有一经济、合理的输送范围； 有极限输量的限制，最大输量受泵和管道 限制，最小输量受加热设备的限制，输量 小、温降大。
油温=地温=常数。
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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。 泵站工作特性就是输出的流量Q与压头H之间变化关 系，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。 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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第二节
等温输油管道的工艺设计
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输油管道的工艺计算目的：
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。
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 ？
所谓等温输油管道，输送轻质成品油或低凝点原油的长输管道， 沿线不需要加热即指那些在输送过程中油温保持不变的管道。
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对于一条给定的长输管道，L和D都是已知的，输量（或流 速）也是已知的，现在的问题就是如何计算水力摩阻系数 λ。
e f Re ， D
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表
流态
层流
不同流态的λ值
划分范围
Re<2000
λ＝f(Re,ε)
λ=64/Re
1
水力光滑区 紊
3000<Re<Re1=
59.5
8/7
当Re 105
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（二）输油泵站的工作特性
输油泵站的工作特性可用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
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
第三章 长距离输油管道
储运工程系
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第一节
概 述
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一、输油管道的分类
经营方式
油品种类
是否加热
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
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二、长距离输油管道的组成

输油站 线路
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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： 运输量大；
Q q1 q2 .....qn
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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
1 n
2m 1
b
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q1 Q q2 Hc
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q为单泵的额定排量
另外根据规范规定，泵站至少设一台备用泵。
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⑵串联泵
n
H
H
其中：[H] 为管路的许用强度（允许承压能力）
H 为单泵的额定扬程。
一般来说，串联泵的应向小化，如果向大化，则排出压 力可能超过管子的许用强度，是很危险的。 串联泵的额定排量根据管线任务输量确定。
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二、 输油管道的压能损失 （一）管路的压降计算
根据流体力学理论，输油管道的总压降可表示为：
H hL h z j zQ
其中：
hL h
为沿程摩阻； 为局部摩阻； 为计算高程差。
( z j zQ )
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（二）沿程摩阻损失与水力摩阻系数的计算
计算长输管道的摩阻损失主要是计算沿程摩阻损失 hL 。 达西公式 ：
hL
L V D 2g
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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：
H,N,η%
η
N
H
QHg N 1000
Q
图2－1离心泵特性曲线
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2、改变泵特性的方法
改变泵特性的方法主要有： （1）切削叶轮
（2）改变泵的转速 （3）进口负压调节 （4）多级泵拆级 （5）油品的粘度影响
注意：并联时防止电机过载
H 管路
并联 单泵
Q/2
q
Q
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2、串联泵站的工作特性
特点： 各泵流量相等，q=Q，泵站扬程等于各泵扬程 之和，Hc=

Hi 。
设有n2台型号相同的泵串联，则：
Hc n2 H n2a n2bQ
2m
A n2 a，B n2b
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Q
q1, H1
q2, H2
Hc
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H
管路
串联 单泵
Q
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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）。
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⑴并联泵机组数的确定
Q n q
其中 :
Q为任务输量，
显然 n不一定是整数 ，这就是泵机组数的化整问题。 如果管线的发展趋势是输量增加，则应向大化，否则向小化。 一般情况下要向大化。 并联泵的台数主要根据输量确定，而泵的级数（扬程）则要 根据管路的允许工作压力确定。
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1、长输管道用泵
长距离输油管道采用离心泵或螺杆泵，但多数情况使用 离心泵。 离心泵的操作方式有串联和并联两种,主要根据工艺计算 的结果来选择。 串联用离心泵具有排量大、扬程低、效率高的特点。
我国试制的KS型串联泵比并联泵效率高10%左右，而国外 生产的串联泵比国内多数管道采用的并联泵效率高出18% 左右。
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2、原动机
输油泵的原动机应根据泵的性能参数、原动机的特点、 能源供应情况、管道自控及调节方式等因素决定。分为 ： ⑴ 电动机 ⑵ 柴油机 ⑶ 燃气轮机
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（一）离心泵的工作特性
1、 离心泵的特性方程
泵的扬程与流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。 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。