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输油管道中水击现象产生的原因预防措施

主题:管路 下载地址:论文doc下载 原创作者:原创作者未知 评分:9.0分 更新时间: 2024-02-16

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管路阀门论文范文

管路论文

目录

  1. 一、水击现象产生的原因
  2. 二、水击现象的危害
  3. 三、水击现象的预防措施
  4. 1.《石油库设计规范》
  5. 2.《油料储运技术》
  6. 管路:RES阀门排气 保时捷911改装RES排气管路试效果高清

文/何定全 郭 震 李学亭

摘 要:在油库发油系统中,由于设计缺陷、操作方法不当等原因会导致水击现象发生,极大地影响了管道的输送效率和设备设施的安全运行,本文主要从水击产生的原因、传递过程、危害、计算方法、避免措施等方面进行了探讨.

关键词:发油系统;管路;水击

在压力管路中, 由于某些外界原因(阀门突然关闭、泵机组突然停车等)使流体的流速发生变化,从而引起流体的压强急剧升高或降低的交替变化,这种水力现象称为水击.输油管路中,水击引起的油品压强升高与降低,可达管路设计压强的几十倍甚至几百倍或者降至油品的饱和蒸汽压以下.

一、水击现象产生的原因

由于油品和管道都不是刚体,而是弹性体,因此在很大的水击压强的作用下产生两种形变,即油品的压缩及管壁的膨胀.而管道中油品流速又不是同时变化,从而形成一种弹性波(又称水击波)进行传递.从上述的分析中不难看出,引起管道油品流速突然变化是水击发生的条件,油品具有惯性和压缩性是水击发生的内在原因.

二、水击现象的危害

在输油管路上,水击引起的管路压强大幅度急剧变化会对管路及其连接设备造成严重的损害,极大地影响了设备设施的安全运行.

1.在管路输油作业时产生噪音.水击发生时,管道内油品的压强瞬时增大,对阀门阀板、单向阀、过滤器等设备的冲击力也瞬时增大.在压力波的正、负交替过程中,设备的部分元件所承受的压力在瞬时发生换向,引发剧烈的震动和互相撞击,从而产生噪音.

2.造成管路应力薄弱点的破裂.水击引起的管路内油品压强瞬时升高或降低,加重了管壁的疲劳,在反复的冲击力作用下,管壁拐弯、焊接处及有蚀点部位容易产生疲劳损伤,直至发生变形、拉裂,造成油品的跑冒滴漏.

3.发生汽蚀现象.当水击波在管路内交替变化时,某一瞬时的负压力可能降至管路内油品的饱和蒸汽压以下,产生出大量的油蒸汽,使管路内出现气泡,对管壁及其它设备造成腐蚀,还导致管路的实际流通面积减小,降低了管路的输送效率.

4.影响管路附属设备的正常运行.目前, 自动发油系统等一系列高精度的设备正逐步在输油管网中推广,但这些设备对管路的水路特性要求比较高,需要在稳定的压力下才能正常运行,由于水击产生的压力冲击,降低了这些设备的技术性能,在一定程度上影响了输油管路系统向自动化和信息化发展.

三、水击现象的预防措施

1.合理的管路布局.输油管路中大角度的向上或向下突起都会使水击产生的危害进一步增大.在管路向上凸起点容易产生汽蚀造成油品的不连续流动,在向下突起点水击产生的冲击波会暂停传递造成应力集中.为减小水击产生的危害,设计施工中宜将管道布置成均匀上升或下降,避免产生油品的不连续流动和管道的应力集中,保证输油管道能安全运行.

2.延缓阀门的调节时间.根据阀门特性,截止阀大约关到全开度的15%管内流体的流速几乎不变这一点来延缓调节时间,设法使剩余的15%的开度缓慢关闭, 便可使压力变化值降低, 因此在高速输油管线上有自动切断阀时,应选用缓闭式电动阀等有效缓和水击的发生.

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3.增设高位罐或中继罐.增设高位罐或中继罐.只要有适合于建设油罐的位置.此法既可缩短输油管道长度Lo又可以减小相对位差H,采用此法可以减少水击压力Ah及其效应.但有三个问题需要考虑:一是地形环境条件是否允许增设高位罐或中继罐:二是增设高位罐或中继罐投资较大.是否有投资来源;三是增设高位罐或中继罐后.油品在油库内要多输转一次.增加一次大呼吸损耗.油品损耗、运行论文范文以及油蒸气逸散带来的危险因素是否合理、经济.所以.这种方法的采用应对上述三个条件进行经济性和安全性的分析论证后.确定是否采用.

4.增设调压阀.由水击产生的机理可知,如果能适当减小水击产生的压力变化,水击波的强度和传递速度则会相对减弱.可在管路上水击容易发生的位置设置调压阀(如图1)来达到这一目的——管路内的压力发生变化时,调压阀的缓冲随油品压强的升高而增大、降低而减小,从而及时地减弱了管路内的瞬时压力变化,降低了水击发生的强度.

5.设置止回阀.当突然关闭阀门或停止输油泵时,会发生强烈的水击,水击波的冲击会造成阀门所受压力超过设计值或使油品倒流入泵,对阀板、叶片和泵体造成严重的损坏,在泵出口、放油口和鹤管之前设置止回阀,起到中断水击波在管路内传递的作用,减小了水击对泵体、阀门的损害.

6.增设大管径集油管.在油库自动定量发油系统中.如果储油罐或中继罐与发油现场相对位差小.输油管道较短.突然关闭阀门产生的水击和水击效应不甚严重时.也可在输油管道与发油分支管间增设一段大管径集油管.使油品流速减慢来缓解水击和水击效应的危害.

7.增加一段软管.在管道中加一段软管可以改变管道刚性.便于管道发生水击时能量的释放.在加油站.加油论文范文的开关时间很短.而水击却不严重.其中原因之一就是因为加油论文范文前有软管.

8.操作上采取合理措施.水击危害的大小与阀门关闭的长短有关, 阀门关闭越快,水击的危害越大;关闭越慢,危害越小.手动阀门的操作要注意在阀门开度较小时慢开慢闭,一旦发生水击,应当立即调整阀门开度,改变其震荡周期,以缓和水击.

输油管道系统的水击现象是难以避免的,水击的危害性很大,因此在设计施工、升级改造上考虑水击作用的影响是很有必要的,同时操作人员要严格按照规程开关阀门、启动和停止输油泵,将水击发生的概率和水击造成的损失降到最低.

(作者单位:69064部队/69068部队)

参考文献:

1.《石油库设计规范》

2.《油料储运技术》

总结:本论文主要论述了管路阀门论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。

管路引用文献:

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