减压站的控制
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减
压
站
的
控
制
■
康 正 凌 宫 敬 （ 石油大学）
摘要 管 道 通过 高差起 伏 地段 将会 形 成
高点 不 满流 ，在 管道 停输 时还 造 成 管道 最低
差 问题 ，这 种 方 法 的 缺 点 是 耗 费 管 材 多 ，还 要 设 置 油 品 注入 站 ，把 泄 放 进 罐 的 油 品 注 回 管 道 ， 这 样 就 增 加
中 ，可 防 止 管 道 在 高 点 附 近 产 生 长 时 间 的 汽 化 （ ： 即
化 段 ，液 流 从 正 压 区 进 入 负压 区 ，液 体 中 气 核 失 去 稳
定 性 ，发 生 空 化 。 中段 为空 穴 ，使 流 体 脱 离 管 道 边 界 ，形 成
速 ，阻力坡降和 管线敷设坡度趋 于平衡 。下段 和上段
相 反 ，从 管 线 负 压 区 到 正 压 区 ，流 体 由 中 段 的加 速 变
成 减 速 ，逐 渐 趋 于 满 流 。在 该 段 形 成 约 束 水 跃 ，液 流
对 减 压 阀 的 选 择 、 减 压 站 控 制 过 程 进 行 了 总
了能耗 ，运 行操作也 复杂 ，如果 是顺 序输送 管道还 会
增 加 混 油 量 。在 ５ ０～６ ０年 代 美 国 军 方 对 军 用 减 压 站
设 备 和 技 术 研 究 的基 础 上 ，管 道 设 置 减 压 站 ，用 调 节
阀节流技术来解决 大落差 问题取 得 了威功 的应 用。我 国库鄯原油管道也 用调 节 阀节流 技术来解决 在 翻越觉
罗 塔 格 山 地 时 ，约 １ ５ ｍ 下 坡 段 范 围 内 高 达 １ ６ ｍ ０ｋ ６０
结 。减 压 阀控 制 参数 的设 定 直接 影响 控制 的
效 果 ， 在 设 计 时 需 对 各 控 制 方 案 进 行 模 拟 和
后 ，由 子 地 形 的 自然 落 差 ，不 仅 可 以克 服 阻 力 自流 到
终点 ，而且还有 剩余 位能 ，如不 采取 消能措施 ，油流 就会加速 以增加 阻力 ，消 除剩余 位能 ，伴 随油 流加速
在 管 段 中 就 会 形 成 不 满 流 。不 满 流 是 流体 能 量 自动 调
调节平稳 ，能确 保管道安 全可靠运行 ；②减压 站能根
减压阀
控 制方 法
５ ％ ，在 翻越点至延布 末站之 间设 置 了减 压站来解 决 ０
水 击 保 护 和 安 全 运 行 等 问题 。 全 美 原 油 管 线 为 保 证 全 线 在 低 流 量 下 正 常 启 动 和 停 输 ， 在 Ｔ ｈｃａ ｉ 的 管 ｅａｈ ｐ 山
线 最 高 点 和 Ｃ ｄｚ中 间 泵 站 之 间 的 Ｔ ｅｖ ｕ ｅ加 热 ａｉ ｗ ｌｅ Ｇａ ｇ 站 设 置 了减 压 站 。 兰～ 成 ～ 渝 成 品 油 管 道 最 高 点 高 程 ２ ５ ｍ （ 程 １ ９ ｉ ） 位 于 重 庆 末 站 的 最 低 点 高 程 ４５ 里 ３ｋ ， ｎ
经 济 比较 。
的大 落 差 问 题 。沙 特 阿 拉 伯 石 油 公 司 和 美 国 阿 莫 科 石
油 公司 ９ ０年 代 修 建 的 横 贯 沙 特 东 西 部 的 “ ～ 东 原 西
油 管道 ” ，该 管 道 的 最 大 落 差 约 为 库 都 原 油 管 道 的
主 题 词 管 道
伏 地段的控制技术 十分重要 ： 管 道 中之 所 以 发 生 不 满 流 ， 主要 是 油 流 翻 越 山峰
２０ ０ ｍ，高 程 差 ２ ５ ｍ，在 成 县 和 广 元 两 个 分 输 站 设 有 ２５
减 压系统 。
１ ．减 压站 的 作用
高 差 起 伏 管 道 设 置 的 减 压 站 具 有许 多优 点 ，在 管 道 运 行 控 制 中 发 挥 了重 要 作 用 ， 主 要包 活 ：① 减 压 站
据 管 输 流 量 的 变 化 而 自动 改 变 其 进 站 压 力设 定 值 ，减
整的一种流态 ，在管线系统 中存 在多余 能量时 ，流体
将 改 变 其 动 力 学 性 质 ，流 态 改变 ，阻 力 增 加 ，使 管 线
系 统 能 量 得 到 平 衡 。不 满 流 段 可 分 为 三 段 。上 段 为 空
点超 压 ，不满 流会 使 全 线 正 常的 生产 调 节滞
后 ，很难 对 可 能发 生的 管 道泄 漏 事故进 行 报
警和 定 位 ， 气袋 的存 在 使 管道 再 启 动 困难 。 设置 减 压站 ，用 调 节 阀节 流技 术 来解 决 大 落 差运 行 控 刺 问题 已取 得 了成 功的 应 用。 文 中
类似明流 的流动 。在重力作用 下流速越 来越快 ，水深
越 来 越 小 ，阻 力 能 耗 越 来 越 大 ，最 后 达 到 某 一 最 大 流
当高峰点前 的某 泵 站 突然 停泵 或某 阀 ｆ 意外 关闭 时 ，
减 压 站 根 据 高 峰 点 的压 力 或 控 制 中 心 的命 令 ，改 变 减
管 道 通 过 商 差 起 伏 地 段 将 会 形 成 高 点 不 满 流 ，造
成 液 柱 分 离 ，在 管 道 停 输 时 还 造 成 管 道 最 低 点 超 压
而 且 不 满 流 使 全 线 正 常 的生 产 调 节 滞 后 ，也 很 难 对 可 能 发 生 的管 道 泄 漏 事 故 进 行 报 警 和 定 位 ，不 满 流 对 管 道 和 泵 产 生 气 蚀 ，使 管 道 再 启 动 困难 。 因 此 ，高 差 起
压阀节流压差 随输量增大 而减小 ，在一 定范 围内变化 时 ，能有效地避 免能量浪 费 ；③减压站 拘设置 降低 了
其 下 游 至 末 站 间 管 道 的壁 厚 ，有 效 地 节 省了 投 资 ；④ 减 压 站 在 稳 态 运 行 时 ，可 保 证 管 道 在 低 输 量 下 全 线 满 流 ，防 止 两 相 流 的 出现 ；⑤ 减 压 站 在 水 事故 的 调 控
减
压
站
的
控
制
■
康 正 凌 宫 敬 （ 石油大学）
摘要 管 道 通过 高差起 伏 地段 将会 形 成
高点 不 满流 ，在 管道 停输 时还 造 成 管道 最低
差 问题 ，这 种 方 法 的 缺 点 是 耗 费 管 材 多 ，还 要 设 置 油 品 注入 站 ，把 泄 放 进 罐 的 油 品 注 回 管 道 ， 这 样 就 增 加
中 ，可 防 止 管 道 在 高 点 附 近 产 生 长 时 间 的 汽 化 （ ： 即
化 段 ，液 流 从 正 压 区 进 入 负压 区 ，液 体 中 气 核 失 去 稳
定 性 ，发 生 空 化 。 中段 为空 穴 ，使 流 体 脱 离 管 道 边 界 ，形 成
速 ，阻力坡降和 管线敷设坡度趋 于平衡 。下段 和上段
相 反 ，从 管 线 负 压 区 到 正 压 区 ，流 体 由 中 段 的加 速 变
成 减 速 ，逐 渐 趋 于 满 流 。在 该 段 形 成 约 束 水 跃 ，液 流
对 减 压 阀 的 选 择 、 减 压 站 控 制 过 程 进 行 了 总
了能耗 ，运 行操作也 复杂 ，如果 是顺 序输送 管道还 会
增 加 混 油 量 。在 ５ ０～６ ０年 代 美 国 军 方 对 军 用 减 压 站
设 备 和 技 术 研 究 的基 础 上 ，管 道 设 置 减 压 站 ，用 调 节
阀节流技术来解决 大落差 问题取 得 了威功 的应 用。我 国库鄯原油管道也 用调 节 阀节流 技术来解决 在 翻越觉
罗 塔 格 山 地 时 ，约 １ ５ ｍ 下 坡 段 范 围 内 高 达 １ ６ ｍ ０ｋ ６０
结 。减 压 阀控 制 参数 的设 定 直接 影响 控制 的
效 果 ， 在 设 计 时 需 对 各 控 制 方 案 进 行 模 拟 和
后 ，由 子 地 形 的 自然 落 差 ，不 仅 可 以克 服 阻 力 自流 到
终点 ，而且还有 剩余 位能 ，如不 采取 消能措施 ，油流 就会加速 以增加 阻力 ，消 除剩余 位能 ，伴 随油 流加速
在 管 段 中 就 会 形 成 不 满 流 。不 满 流 是 流体 能 量 自动 调
调节平稳 ，能确 保管道安 全可靠运行 ；②减压 站能根
减压阀
控 制方 法
５ ％ ，在 翻越点至延布 末站之 间设 置 了减 压站来解 决 ０
水 击 保 护 和 安 全 运 行 等 问题 。 全 美 原 油 管 线 为 保 证 全 线 在 低 流 量 下 正 常 启 动 和 停 输 ， 在 Ｔ ｈｃａ ｉ 的 管 ｅａｈ ｐ 山
线 最 高 点 和 Ｃ ｄｚ中 间 泵 站 之 间 的 Ｔ ｅｖ ｕ ｅ加 热 ａｉ ｗ ｌｅ Ｇａ ｇ 站 设 置 了减 压 站 。 兰～ 成 ～ 渝 成 品 油 管 道 最 高 点 高 程 ２ ５ ｍ （ 程 １ ９ ｉ ） 位 于 重 庆 末 站 的 最 低 点 高 程 ４５ 里 ３ｋ ， ｎ
经 济 比较 。
的大 落 差 问 题 。沙 特 阿 拉 伯 石 油 公 司 和 美 国 阿 莫 科 石
油 公司 ９ ０年 代 修 建 的 横 贯 沙 特 东 西 部 的 “ ～ 东 原 西
油 管道 ” ，该 管 道 的 最 大 落 差 约 为 库 都 原 油 管 道 的
主 题 词 管 道
伏 地段的控制技术 十分重要 ： 管 道 中之 所 以 发 生 不 满 流 ， 主要 是 油 流 翻 越 山峰
２０ ０ ｍ，高 程 差 ２ ５ ｍ，在 成 县 和 广 元 两 个 分 输 站 设 有 ２５
减 压系统 。
１ ．减 压站 的 作用
高 差 起 伏 管 道 设 置 的 减 压 站 具 有许 多优 点 ，在 管 道 运 行 控 制 中 发 挥 了重 要 作 用 ， 主 要包 活 ：① 减 压 站
据 管 输 流 量 的 变 化 而 自动 改 变 其 进 站 压 力设 定 值 ，减
整的一种流态 ，在管线系统 中存 在多余 能量时 ，流体
将 改 变 其 动 力 学 性 质 ，流 态 改变 ，阻 力 增 加 ，使 管 线
系 统 能 量 得 到 平 衡 。不 满 流 段 可 分 为 三 段 。上 段 为 空
点超 压 ，不满 流会 使 全 线 正 常的 生产 调 节滞
后 ，很难 对 可 能发 生的 管 道泄 漏 事故进 行 报
警和 定 位 ， 气袋 的存 在 使 管道 再 启 动 困难 。 设置 减 压站 ，用 调 节 阀节 流技 术 来解 决 大 落 差运 行 控 刺 问题 已取 得 了成 功的 应 用。 文 中
类似明流 的流动 。在重力作用 下流速越 来越快 ，水深
越 来 越 小 ，阻 力 能 耗 越 来 越 大 ，最 后 达 到 某 一 最 大 流
当高峰点前 的某 泵 站 突然 停泵 或某 阀 ｆ 意外 关闭 时 ，
减 压 站 根 据 高 峰 点 的压 力 或 控 制 中 心 的命 令 ，改 变 减
管 道 通 过 商 差 起 伏 地 段 将 会 形 成 高 点 不 满 流 ，造
成 液 柱 分 离 ，在 管 道 停 输 时 还 造 成 管 道 最 低 点 超 压
而 且 不 满 流 使 全 线 正 常 的生 产 调 节 滞 后 ，也 很 难 对 可 能 发 生 的管 道 泄 漏 事 故 进 行 报 警 和 定 位 ，不 满 流 对 管 道 和 泵 产 生 气 蚀 ，使 管 道 再 启 动 困难 。 因 此 ，高 差 起
压阀节流压差 随输量增大 而减小 ，在一 定范 围内变化 时 ，能有效地避 免能量浪 费 ；③减压站 拘设置 降低 了
其 下 游 至 末 站 间 管 道 的壁 厚 ，有 效 地 节 省了 投 资 ；④ 减 压 站 在 稳 态 运 行 时 ，可 保 证 管 道 在 低 输 量 下 全 线 满 流 ，防 止 两 相 流 的 出现 ；⑤ 减 压 站 在 水 事故 的 调 控
