长距离输油管道课件

（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 h L h z j z Q
其中： h L 为沿程摩阻； h 为局部摩阻；
(zj zQ) 为计算高程差。
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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 ：
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管道运输的优点为：
3、埋地管道受气候环境因素影响小，安全可靠； 4、投资小，占地面积小。
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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。 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
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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。
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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：
H c A B 2 m Q a b 2 m q
5 9 .5 8/7
1 1.81lgRe1.53
当Re 105 0.3164
R e0.25
5
9
8
.
/
5
7
<Re<Re2
Re>Re2= 665 765lg
12lg7.4R2e.51
1
1.74 2lg
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（三）流量压降综合计算公式 ---列宾宗公式
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特性曲线
H ,N ,η% η
（1）工作特性：Q↑→H↓
（2）效率特性：
最高量左右7％区域为 高效区
N
H
（3）功率特性：
N QHg 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）改变油品的粘度
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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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。
第三章
长距离输油管道
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第一节 概 述
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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： 1、运输量大
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管道运输的优点为：
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。
H
管路
并联 单泵
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：
H c n 2 Hn 2 an 2 b2 Q m
An 2 a ， Bn 2 b
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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）。
Qq1q2...q.n.
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设有n1台型号相同的泵并联，即 q Q/ n1
H c ab n Q 1 2man 1 2 b mQ 2m
输油泵站的工作特性H=A-BQ2-m
则：
A=a
1
B
n2 m 1
b
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q1
Q
Hc
q2
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注意：并联时防止电机过载
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
hL
L V2
D 2g
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。
fR， e eD
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表 不同流态的λ值
流态
划分范围
λ＝f(Re,ε)
层流
Re<2000
λ=64/Re
水力光滑区 紊 流
混合摩擦区
粗糙区
3000<Re<Re1=
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。
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。
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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
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。
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