6.2顺序输送管道的混油讲解
浅析西部成品油的管道顺序输送混油控制
浅析西部成品油的管道顺序输送混油控制【摘要】分析在顺序输送过程中不同的油品形成的混油机理并绘制出混油浓度与输送距离的关系图，得出其影响因素包括初始混油、流速的变化粘度差异和地形的起伏状况等方面，同时管道的不满流和流速的突然增减等因素都会极大地影响成品油的输送，为了克服地形起伏较大的恶劣条件，本文笔者还提出减压系统的设计和合理的安排顺序输送的次序等措施来减少混油量。
另外在成品油的输送过程中，混油现象是不可避免的，但可以在管道设计与输送方案上采取有效的措施来尽大限度的降低，同时还可以通过对混油段的科学切割来减少混油量进而提高输送的油品质量。
【关键词】西部成品油管道顺序输送混油控制目前，我国西部成品油长距离管道输送都是采取顺序输送的方法。
其原理就是在同一条管道上按照一定的顺序连续输送二种或者两种以上的成品油。
由于两种油品的物理性质（如粘度、密度）不一样，就会在两种成品油的接触表面上形成混油层，并且这种混油层是不能够避免的。
这就会导致混油的质量指标达不到国家的要求而变成废油。
1 成品油管道顺序输送的优化设计成品油顺序输送管道与原油管道类似，也是在寻求管径、壁厚等主要参数的最佳组合，从而使管道系统的技术经济指标达到最低。
但其又不完全相同于原油管道的设计。
1.1 成品油顺序输送的简述由于我国的东西部地域面积比较大，成品油在输送的过程中只能够依赖管道的输送方式，在一条长距离的管道输送过程当中，顺序输送的重复的次数越少，并且在每一次输送的过程中输送量越大，那么就会有利于成品油的输送，同时在输送的过程当中，所产生的混油量也就会越少，这样就会有效的减少成品油顺序输送过程中的损失、减少费用的开支。
成品油的顺序输送的管道设计是根据管道直径以及首末站、分输站等因数确定的，同时在设计的同时还要考虑到地形的起伏状况来制定不同的方案。
然后，在对于这些基础设施的确定后就要优化计算首末站的暂储量和分输油库等因素。
1.2 成品油顺序输送的优化措施成品油的顺序输送要求管道能够不定期的更换输送成品油。
e6管道顺序输送混油的切割与处理
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#、 混油切割操作 根据对油品界面行进位置的计算判定和对混油 长度的预测， 萧山油库适时启用相关流程， 为混油切 割操作做好准备。实际操作时， 以萧山油库站内密 度计的在线密度为参照值进行混油切割。 在已知首站输送油品的标准密度， 以及萧山油 库站内密度计处油温的情况下， 萧山油库站内所测 油温下的密度"#, 可按式 （@） 进行换算。 （ "#, " "3, $ # # $ 3,） （@）
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— —流量计测得的体积， !# — -5 ； — — 油品的体积温度系数 （见 67.889— % — ， 85） . : 4； — —通过流量计的介质温度， #— 4。 "、 混油长度计算 根据近一年的生产运行数据， 镇杭管道混油长 度的计算可按如下经验公式计算。
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浙江省宁波市镇海炼化工程公司设计部； 电话： （"%’.） $,..!.!+。 #+#%!"’， 蒙 德 法 与 道 化 法 的 选 取， 中 国 安 全 科 学 学 报， #， 梁庆 棠： !"""， （.）%% & %$。 #" !， 苏建中 +， 范维澄 林宏源： 液化石油气储配站安全评价的实践， 中国安全 廖光暄等： 中国火灾科学的今天和明天， 中国安全科学 （ 科学学报， #22’， ’ .）#! & #,。 学报， （#）## & #,。 !"""， #" 石 油 化 工安 全 分 析方 法 及 应用， 化学 工 业 出版 社 （北 .， 顾祥柏： 京） ， !""#。 %， 64178 9:;:17：<7=>?*1@:>71A B7CD?@1:7@:DE >= F:E) GEEDEE*D7@ 1H>I@ GCJ （#）,2 & ’. ( C:KD7@E >= L4D*:C1AE，M7N:?>7*D7@1A OC:D7CD，!""#， #+ （收稿日期： !""!J"!J".）
60油品的顺序输送
油品的顺序输送油品顺序输送是指在一条管道内，按照一定的批量和次序，连续地输送不同种类的油品。
油品顺序输送的主要特点是由于经常性地变换输油品种，所以在两种油品交替时，在接触界面处将产生一段混油。
混油产生的因素有两个：一是由于在管道横截面上液流沿径向流速分布不均匀，使后边的油品呈楔形进入前面的油品中；二是由于管道内液体的紊流扩散作用。
1.混油的浓度检测为了指导顺序输送管道的运行管理，需要对两种油品交替过程中的混油情况进行检测。
目前常用的混油浓度检测方法有密度检测法、超声波检测法、记号检测法等。
密度检测法是利用混合油品的密度与各组分油品的密度、浓度之间存在线性叠加关系的原理进行的。
此法是在管道沿线安装能自动连续测量油品密度的检测仪表，通过连续检测混油密度的变化来检测混油浓度的变化。
在常温条件下，油品的密度越大，声波在油品中的传播速度就越快。
混油浓度的超声波检测法就是根据这一原理，在管道沿线安装超声波检测仪表，通过连续测量声波通过管道的时间确定管内油流的密度，从而检测混油的浓度。
记号检测法是先将荧光材料、化学惰性气体等具有标识功能的物质溶解在与输送油品性质相近的有机溶剂中，制成标识溶液。
使用时，在管道起点两种油品的初始接触区加人少量的标识溶液，该标识溶液随油流一起流动，并沿轴向扩散，在管道沿线检测油流中标识物质的浓度分布，即可确定混油段和混油界面。
2.混油的含水率监测在混油运输过程中，对油品含水率进行持续监测，具有以下几方面的意义：实时掌握油品状态：通过在线监测混油前后油品的含水率，可以及时了解油品在输送过程中的状态变化，为后续的处理和决策提供数据支持，如是否需要采取额外的处理措施来去除水分，以及是否需要调整运输计划等；优化运输计划：根据含水率的检测结果，可以制定更为合理的运输计划，如选择合适的输送速度、温度等参数，以确保油品在输送过程中的安全和稳定；预防设备损坏：水分对输油管道和相关设备具有潜在的腐蚀性。
成品油顺序输送混油量控制浅析
成品油顺序输送混油量控制浅析成品油管道正向网络化、智能化发展，已经形成枝状、环状、甚至网状的复合型成品油管网。
管网规模的发展和里程的增加都十分迅速，现已覆盖各个国家级中心城市。
管网供给侧和需求侧的能量流和信息流的变化大，因此管网内输送工况多工艺复杂，导致制定的管网运行计划十分复杂。
大管网对运行计划提出更高的精度要求，必须要精确到分秒。
鉴于此，本文对成品油顺序输送混油量控制进行分析，以供参考。
标签：管道输送;油品切割;混油量控制引言成品油顺序输送社会经济效益大，技术相对成熟可靠，利于安全环保。
混油量的控制是个综合过程，需要考虑输送的各个环节，采用先进的技术手段，制定合理的方案，使其满足经济利益最大化的同时要保证其质量要求。
1成品油管道输送运行的特点1.1成品油必须贯穿于整个管道在目前看来，成品油大多都是采用密闭式输送的方法，所以当管道中有一定的空隙时，会对应产生一定的压力，当压力过大时，就会使整个成品油管道都遭到破坏。
因此，在进行成品油输送的过程中应将成品油贯穿于整个成品油管道，为避免类似事情发生。
1.2成品油的需求随季节变化而变化随着我国社会的不断发展与进步，人们的需求量也随之不断发展。
近年来，我国的成品油管道也受到了人们的高度重视，成品油管道经过众多流程促使成品油输送到市场中进行消费，促使越来越多的人对成品油管道进行广泛使用。
2影响混油量的因素2.1输送次序对混油的影响油品交替输送时，黏度小的油品顶替黏度较大的油品产生的混油量大于交替次序相反的混油量。
这是因为在相同输送条件下，黏度较大的油品在管内壁上附着的油层厚，粘滞力也较大，管壁上附着的前行油品较多，随着后行油品的不断冲刷，产生较大的混油。
2.2停输对混油量的影响在油品输送过程中，管道的事故工况或计划内的维修工作都会造成管道的临时停输。
停输时，如果混油段还在管道内，这时管内液体的紊流脉动消失了，被输送液体之间的密度差成为产生混油的主要因素。
成品油顺序输送中混油量的计算
成品油顺序输送中混油量的计算杨德水【摘要】摘要：文中介绍了顺序输油管道工艺特点，结合顺序输送工艺特性给出了顺序输送中产生混油的机理，详细叙述了顺序输送过程中混油量的计算公式，包括混油量的理论计算公式和经验计算公式，并结合运行管道在顺序输送过程中产生混油量进行分析，给出顺序输送减少混油的措施。
【期刊名称】管道技术与设备【年(卷),期】2014(000)005【总页数】3【关键词】顺序输送；混油量；计算；分析；措施0 引言长距离成品油输送管道具有运输损耗小、节省投资和便于操作等优势，一般采用密闭顺序输送，因此当2种油品交替输送时便在接触界面处产生一段混油，混油量的计算对管道终点混油罐设置及处理极其关键，也是不同工艺方案经济比选的重要依据。
1 混油的形成在油品顺序输送过程中，不同油品接触就会产生混油。
在站场和管道沿程均会产生混油，沿程混油占输油管道中形成混油的大部分。
顺序输送发生混油的原因主要有2个：管道截面沿径向流速分布不均匀使后行油品进入前行的油品中；管内流体沿管道径向、轴向造成的紊乱扩散。
油品在管内流动时，其断面流速分布不均匀，油品分子扩散和重度差的作用引起油品界面处的互相混合。
这种混合在油品界面处逐渐向前后扩散，形成混油段。
在顺序输送过程中，影响混油量的关键因素是流态，流态不同，在输送过程中产生的混油量也就不同。
在正常的输送过程中，管中流体主要有2种形式：即层流和紊流。
2种油品在管道内交替时，流态对混油量有极大的影响。
在层流状态下，管道截面上油流流速分布不均匀是对流传递时沿程混油的主要原因，它完全依靠分子扩散。
在紊流状态下，紊流核心部分中流体的最大局部流速随着雷诺数的增大而接近流体的平均流速，由于激烈的紊流扰动，混油段各截面上油品的浓度比较均匀，一般不会形成楔行油头，虽有紊流脉动的作用，但混油量仍比层流状态下少得多。
2 混油量的计算管道终点的混油量与所讨论的混油段的浓度范围有关，研究者对混油量的计算做了大量的工作，得出了许多混油量的计算公式。
成品油管道顺序输送混油和调度分析
以此确定了主要岩性的测井参数(表1)。
表1 X油藏主要岩性测井参数统计表岩性AC NG GR us/m条件单位uR/h白云岩200～210 1.5～1.8 1.0～2.0石灰岩210～220 1.8～2.2>2.0硬石膏180 3.0～4.00.5～1.03.2 沉积特征区域沉积资料表明,伏尔加-乌拉尔盆地自晚石炭到二叠纪形成石灰岩和白云岩的浅海环境,盆地西高东低,东南部变厚,沉积物源来自西北部。
早二叠世分为两个阶段。
前阶段包括萨克马尔组和亚丁组,沉积的几乎都是碳酸盐岩,后阶段孔谷组沉积了石膏、硬石膏和白云岩。
晚二叠世沉积砂岩和泥岩,主要为陆相和少量海相沉积。
区域地质资料表明,研究区在目的层沉积时期为陆表海沉积背景下的浅海潮坪沉积体系,通过对7口取芯井岩芯观察,储层主要岩性为膏岩沉积背景下发育的石灰岩和白云岩,表明目的层储层主要为台地内发育的滨岸和近岸盐湖沉积。
3.3 储层特征岩芯分析表明,目的层孔隙度值范围为10%～28%,渗透率范围集中在0.1mD～10mD,其中,P4层平均孔隙度值为18.6%,平均渗透率值为4.9mD;P5层平均孔隙度值为16.6%,平均渗透率值为4.2mD;P6层平均孔隙度值为14.0%,平均渗透率值为3.6mD。
从P4、P5和P6层岩芯分析储层物性图可见,岩芯平均孔隙度值自P4～P6逐渐变小,岩芯平均孔隙度值由18.6%下降为14.0%。
研究区自上而下共发育6套储层,分别为P2、P3、K3、P4、P5和P6,其中含油层共5套,分别为P2、P3、P4、P5和P6。
储层在研究区范围内广泛分布,厚度变化不大。
从X油藏1330井～102BTK井东西向储层对比图可见,储层厚度分布较稳定,其中,P2和P3储层位于上部,厚度较小,K3、P4、P5和P6层储层厚度较大。
从X油藏799井～407井南北向储层对比图可见,储层分布较稳定,P2、P3、K3和P4层储层厚度变化不大,而P5和P6层储层厚度变化大。
曹津线顺序输送混油分析与计算
曹津线顺序输送混油分析与计算发布时间：2023-04-12T05:28:19.835Z 来源：《科学与技术》2023年1期作者：于霜杰[导读] 目前我国已经形成了一个较为完整的原油输送网，但是对于长距离的输送或者是大量的原油输送还存在一些问题，于霜杰国家管网东部原油储运有限公司江苏徐州221108摘要目前我国已经形成了一个较为完整的原油输送网，但是对于长距离的输送或者是大量的原油输送还存在一些问题，比如混油段问题。
本文以曹津线原油管道为例，通过探讨曹津线原油管道在顺序输送过程中产生混油段的原因和影响因素，提出相应的建议，达到减少曹津线顺序输送混油段，提高输油效率的目的。
1.顺序输送的描述顺序输送是原油管道多种运行方式中的一种，具体定义为：在一条管线中，多种油品按照输油计划，分批次连续进行输送。
相比于其他的运输方式，顺序输送有很多优点，比如输量大，费用低等。
因此，顺序运输得到了很大的推广。
为了让原油管道得到充分的利用，一条长输管道可以连接多家下游炼厂，将各种原油进行顺序输送，从而降低输油成本。
2.混油段产生的原因原油在顺序输送时，前后两个油品之间会有一个混油页面。
由于不同种类的原油的物理化学性质存在差异，管线中的两种油品的油品分子会透过混油页面进行扩散运动，最后形成一种区别于两种顺序输送原油的新的油种，就产生了混油段。
3.混油界面的检测方法目前我们有以下几种方法用于检测输油管线中的混油界面：3.1油头表计算目前我们最常用的方法时，根据累计输量与管容之比，通过公式计算，可以得出混油界面目前距首站的距离。
之后还可以根据输量，推算出混油界面到达下一站的时间。
q/Qi=l/L (1)t=(Qi-q)/Q (2)式中q—该油品的累计输量，m3；Qi—管线管容，m3；l—混油界面距首站的距离，km；L—管线总长度，km；t—混油界面到末站所需时间，h；Q—流量，m3/h。
例如，曹津线管容为90180m3，正在输送巴士拉轻和科威特两种油品，由巴士拉轻切换为科威特的时间为6月11日17:52，到6月12日14:00科威特油品的累计输量为53151m3，利用公式（1）可得，目14:00时混油界面在曹妃甸出站约114.93km处，利用公式（2）可得，大约6月13日4:02混油界面到天津站。
顺序输送管道中混油的机理分析与处理方法
顺序输送管道中混油的机理分析与处理方法顺序输送方法可使长输管道最大限度的满负荷运行,增加管道企业的经济效益,减轻其他运输方式(铁路、公路)的运输负荷,但在顺序输送的管道中,当2种油品交替时,在接触区会形成一段混油。
混油的形成造成了一定的油品损失,因此,有必要对顺序输送管道在输油过程中产生混油的机理、混油量计算和混油处理的方法等方面作一些探讨和研究。
1 混油分析1.1 混油产生机理对流—扩散混油机理是混油产生的主要机理。
2种油品在管内交替时,产生混油的因素主要包括:①管道横截面沿径向流速分布不均匀,导致后行油品呈楔形进入前行油品中;②管内流体沿管道径向、轴向造成紊流扩散作用。
层流流动下,管道横截面上流速的分布不均匀是造成混油的主要原因,这种混油量可能达到管道总容积的若干倍。
紊流流动下,沿管道截面的速度分布比层流均匀,由于激烈的紊流扰动,使混油各截面上的油品浓度较为均匀,观察不到楔形油头的存在。
当雷诺数超过某一数值时,层流边层的厚度极薄,紊流核心部分几乎占有整个管道截面,这时紊流速度场局部流速不均匀、紊流脉动以及在浓度差推动下沿管长方向的分子扩散是造成混油的主要原因。
混油产生的其他机理包括:①当切换油罐时,在管汇系统中形成2种不同油品的初始混油,这些混油将进入管道干线,油品的油罐切换时间越长,初始混油区越长;②一些所谓的“死区”(铸造闸阀的上腔、垫圈、过滤器、三通、汇管、备用泵等)对在罐区管汇中形成的混油体积产生相当大的影响,前面流动的油品滞留在这些地方,再被后面的油品冲走。
干线中的一些盲肠式支管、旁通管、垫片、机械隔离器及刮蜡器的收发筒等也能促使混油形成;③在顺序输送原油和成品油的管道上可能存在自流段。
雷诺数是影响混油的决定因素,此外还有油品性质、初始混油量、流速变化、输送距离和停输等影响因素。
1.2 混油长度的计算混油量所占据的管段长度称为混油长度。
目前国内外对成品油顺序输送产生的混油长度进行了大量的研究,但由于混油机理的复杂性和管道本身的特殊性,至今还没有一个公认的与实际完全吻合的计算公式。
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3、扩散混油
在两种油品的交界面处，两种油品的浓度是不同的。若将前 后两种油品分别称为A油和B油，则在A油中A油的浓度要大 于B油中A油的浓度，使A油分子由浓度高的A油方面向浓度 低的B油方面扩散，而B油则由B油方面向A油方面扩散，这 样便形成了扩散混油。
一般情况下，紊流时，扩散混油是主要的；层流时，流速 分布不均，形成楔形油头造成的混油是主要的；正常运行 时密度差引起的混油要小得多，可以忽略不计。
变平。
KA=KB=0 .5
t3
B油
KB
O
KA A油
输送方向
l2
l2
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扩散混油的基本特点：
(1) 随时间的延长，混油段变长，起始接触面(x=0)上始 终有KA=KB=0.5，任意截面上：KA+KB=1
(2) 在某时刻t，混油段内B油(或A油)的浓度是x的函数，
KB=f(x) (3) 在某一截面处，混油段内B油(或A油)的浓度随时间
2
紊流 ：
B油
A油
在紊流核心部分，流速分布趋于均匀，Umax≈ (1.18~1.25)V， 仅在管壁处的层流边层内存在较大的流速梯度，而无明显 的楔形油头存在，所以紊流时混油量比层流时小得多。随 着流量的增大，Re↑, 混油量↓，一般情况下，Re>104时混 油量仅占管道总容积的0.5～1％。
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而变化，KB=φ (t) (4) 混油段内混油浓度是x和t的函数 ，KB= ψ(x, t)
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三、 影响混油量的因素
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一、沿程混油机理
1、流速分布不均引起的几何混油
油品在管内流动时，存在着流速分布。流速分布对混油影响很大，流态 不同，管内流速分布不同，对混油的影响也不同。
层流：
管内流速分布呈抛物线型，且Umax=2V 。
在两种油品接触处管中心附近的流速大， 后面的油品进入前面的油品中，在管壁处，
注意：起始接触面与起点截面是不同的。起点截面是静止不 动的。而起始接触面以速度V前进，仅在t=t1时刻两面 才是重合的。
(2) 混油段：既含有A油又含有B油的段落。在混油段内，A油 的浓度由1变为0，B油的浓度由0变为1。
(3) 混油量：混油段内所含的油品体积称为混油量。 (4) 混油长度：混油段所占的管段长度称为混油长度。
对于长距离顺序输送管道，一般都在紊流区工作，主要是 扩散混油。
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二、纵向紊流扩散混油理论
1、基本概念
(1) 起始接触面：
设管内原来输送A油，在t=t1时刻开始输入B油。在该瞬间， A、B油在起点截面相接触。由于流速分布不均，实际接触 面不是平面，为了讨论方便，我们假设A、B油的接触面为 一垂直于管道轴线的平面。
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混油段内的任意截面上，A、B油都有一定的浓度。A、B油
的浓度随截面位置而不同，但在每个截面上都有KA+KB=1 。
③t3>t2时刻，起始接触面移动到(t3-t1)V的位置。这时的混油长 度为2l2。与t2时刻的混油浓度曲线相比，可知混油段内某个 截面上的混油浓度还随时间变化，且随 t↑l↑，混油浓度曲线
B油
流速较慢的前行油品又会落后在后面的油
品中，就在管内形成楔形油头。
A油
随着流动距离的增加，混油段会越来越长，混油量相当大，可达(3～ 4)Vg(Vg为管道总容积)。因此顺序输送的管道在两种油品交替时应避免 在层流下工作，无法避免时，应在两种油品交界面处加隔离装置减少混 油。
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2、密度差引起的混油
由于两种油品的密度不同，会引起管内的自然对流，从 而加大混油量。表现在两个方面：
①在流速不均而造成的混油界面上，由于两种油品的密 度不同，引起自然对流，重的下沉，轻的上浮，增加 了混油量。
②在地形起伏的管段上，当混油段处于上下坡时，由于 密度差的作用（重油在上面、轻油在下面）也会形成 自然对流，加大混油，此时管线停输则混油量更大。
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2、混油段的形成过程：
在起始接触面处，A、B两种油品直接接触，产生混油。随着B油的流入， 起始接触面向前移动，混油段逐渐增大。为了便于分析计算，我们选择一 个移动的坐标系K－x座标系，移动速度为V，坐标原点位于起始接触面上， 纵坐标表示油品浓度，横坐标为某截面到起始接触面的距离，这样纵坐标 轴（即起始接触面）将混油段分为左右两部分。
① t1时刻，两种油品刚开始接触，混油段长度为0，起始接触 面O处，KA=KB=0.5，截面O右边：KA=1，KB=0
KB=1 KA=0 KA=KB=0 .5 KA=1 KB=0
B油 t1
O
A油
输送方向
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② t2 >t1 时刻，起始接触面O移动了V(t2-t1) 的距离。形成了长 为 2l1 的混油段，起始接触面把混油段分为左右两部分：
第二节 顺序输送管道的混油
混油有两种
初 始混 油
①
泵
站
内
的
混
油泵死
油 的
段 搅
的 拌
混 混
油 油
② 沿 程 混 油 ： 油 品 交 界面 处 的 混 油
一般来说，泵站内的混油不好计算，而且如果操作管理 得当，站内混油所占比例很小，因此一般不作详细计算。 下面我们主要讨论在油品交界面处引起的沿程混油。
t2
B油
KB
KA=KB=0 .5
O
l1
l1
A油
KA
输送方向
在起始接触面上：x=0， K A K B 0.5 在起始接触面右边：x>0, K A：0.5 1，K B：0.5 0
在起始接触面左边：x<0, K A：0 0.5，K B：1 0.5
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①定义：A、B两种油品开始接触时的垂直于管轴的平面称
为起始接触面 。
②性一半，用体积浓度表示 即为：KA=KB=0.5
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b、起始接触面以平均流速V向前移动。在 t1时刻它在管线 起点，t2时刻，它在距起点截面为V( t 2- t1 ) 的地方。