管路的水击及其预防

在蒸汽管线和大口径管线上，经常会发生水击，对管道及相连设备的安全产生危害，严重时甚至会造成管道、阀门等设备的破裂损坏，影响装置的安全运行及平稳生产。本文分析了水击现象产生的原因，并针对水击压力的变化规律，提出了减轻水击危害的对策。     

多节点环网系统的瞬变过程模拟

在管网系统的运行操作中，阀门误关闭、管道堵塞、停泵等都会导致流体的瞬变流动，由此产生的水击压力波可能导致管段的强度破坏。环网的瞬变流动计算问题较为复杂，需要求解高阶非线性方程组，对于复杂的网状结构，系统的自动识别或标记相当麻烦。通过对环网系统水击问题的分析研究，提出了求解任意液体环网问题的计算方法和相应的计算程序。     

长距离浆体管道关阀水击压力计算

长距离浆体管道输送操作过程中会发生水击现象,严重影响系统运行的安全性和可靠性。关阀水击在管道操作过程中普遍存在。为通过模型计算,有效预测关阀水击压力,文中综合考虑了浆体特性对水击波速的影响,采用弹性水击理论,应用水击连锁方程得到浆体管道关阀水击压强模型。通过实验室实测数据与模型对比,验证了该模型数据与实测数据误差较小。     

航煤过滤设备性能测试系统水击动态响应及控制分析

在进行航煤过滤设备性能测试时，需快速关闭被测过滤设备下游出口阀门。该过程容易诱发系统水击，引起管道系统动态响应，对设备安全存在较大的隐患。文中基于AutoPipe软件采用瞬态分析与时程分析法计算水击荷载对管道系统的影响及其控制技术分析。研究结果表明：水击工况作用下，一次压力波传递过程中在连续多个弯头处叠加，瞬态压力波动幅度增大；随响应时间增加，频率与幅值降低；水击作用下管道弯头及支管与主管交汇处，动态位移显著，应力集中过大；延长阀门关闭时间，瞬态压力波动幅值显著降低，水击荷载减小。     

长输管道水击过程中的同步现象

水击是长输管道系统中经常出现的一种过渡工况。由于泵站出站止回阀的作用，长输管道水击过程中会出现同步现象。对同步现象的成因进行了分析，给出了计算方法，并结合实例，进行了模拟和计算。     

空气罐控制输液管道水击研究

采用特征线法对瞬时关闭管道终端阀门 ,在安装和不安装空气罐两种状况时 ,管道压力的变化情况进行了数值模拟 ,并分析了空气罐初始容积、空气罐安装位置等参数对管道瞬态水击压力变化的影响 ,结果表明 :在输液管道的适当位置安装容积一定的空气罐能较好地控制水击的产生     

成品油管道水击保护

长距离成品油管道在密闭输送过程中,出现非正常停泵、误关阀门及混油界面经过泵等均会引起水击现象发生。水击波沿管道传播,极易导致管道局部超压而造成破裂、损坏设备等危害,故水击保护成为成品油管道密闭输送关键性的工艺技术之一。鉴于格拉管道落差大、管道的水力工况多种多样等特点,改造后在全线水击保护控制方面采取了调节阀调节、泄压保护、紧急停泵3种主要保护措施保证管道事故工况时的安全。对两类泵站的事故工况进行了分析,并介绍了3种保护措施在非正常停泵、意外关阀等事故工况中的保护作用。     

成品油管道水击保护

长距离成品油管道在密闭输送过程中,出现非正常停泵、误关阀门及混油界面经过泵等均会引起水击现象发生。水击波沿管道传播,极易导致管道局部超压而造成管道破裂、损坏设备等,故水击保护成为成品油管道密闭输送关键性的工艺技术之一。金嘉湖成品油管道在全线水击保护控制方面采用了进出站压力调节系统、分输站分油流量调节系统、出站压力超高泄放系统、进站低压泄放保护系统、进出站压力超限停泵联锁保护系统来保证管道事故工况时的安全。     

利用阀调节控制管道加油系统的水击压力

将阀调节基本原理应用于机场管道加油系统中，采用特征线法模拟了管道加油系统内阀门关闭的水力瞬变过程，结合工程实际提出了两种可行的阀调节防护措施；通过实例说明阀调节可以优化阀门的动作规律，显著降低加油系统管道中的水击压力。     

固液两相流管道水击防护措施的计算分析

针对固液两相流的特点，建立了水击计算的运动方程及连续方程，并采用新方程对矿山常采用的容积泵输送，使用的储气缸缸、等减缓水电击压力的防护措施进行了计算分析。得出容积泵输送中的储气罐、泄压阀减压效果最好的结论。     

基于水锤模拟的长输管道运行薄弱段分析

结合国内某长距离输水管道工程实例,通过水锤模拟对输水管道进行典型工况分析,确定输水管道易发生爆管的薄弱地段,并判断其危险等级。结果表明：对长距离输水系统进行典型工况水锤模拟可有效判断管道薄弱位置,通过对爆管事故内因、外因分析可预测管道薄弱段发生事故时危害程度。针对不同工程特点进行长输管道运行薄弱段分析,可提高供水可靠性,为管道安全运行管理提供依据。     

先导式安全泄压阀阀门阻力系数实验研究

为了防护水锤,大量的输水工程中安装了安全泄压阀。在进行水锤防护措施研究时,需要阀门在不同开度下的阻力系数。实验室实测了DN50先导式安全泄压阀在不同开度下的阀门局部阻力系数,实验结果显示阀门在全开情况下,其阻力系数为4.98。当阀门开度大于33%时,随着阀门开度增大,阻力系数减小比较缓慢;当阀门开度小于33%时,随着阀门开度减小阻力系数增加很快。测试结果可供压力输水系统工程设计及水锤防护措施研究参考。     

VariSim仿真系统在输油管道中的应用

模拟仿真系统在现代数字化管道中应用越来越广泛。文中以湛江管道仿真系统为例,介绍了VariSim仿真系统各项功能的具体应用,其中重点介绍了水击分析功能的应用情况。VariSim仿真系统的许多功能都得到了很好的实现,在原油管道的日常运行管理、事故工况的预测处理和调度指挥等方面都发挥了重要作用,有些功能还需继续深入发掘和利用。     

无坡度敷设煤气管道跨距计算

煤气管道的无坡度敷设方式在钢铁企业中得到了普遍应用,而对煤气管道跨距的正确计算和合理选择对管道的安全运行十分重要。在分析了煤气管道事故积水高度的来源基础上,针对钢铁企业无坡度敷设的单根煤气管道和有外加管道的煤气管道的跨距,分别进行了强度和刚度分析,给出了无坡度敷设煤气管道跨距的简化计算方法。     

架空热油管道保温层设计计算

热油管道输送设计中,根据输送油品物性和输送距离来考虑输送方式,需要进行热力计算来确定是否需要进行伴热、增设中间加热站或给管道铺设保温层等来保证管道安全输送和经济输送。对某石化公司一条架空管线输送油品物性进行分析,通过热力计算筛选输送方案,对该管线进行了敷设保温层方式输送,并利用ANSYS热分析软件对管线铺设保温层和无保温层工况进行了模拟计算,得出了合理的结果,达到了设计目的,节省了输送成本。     

沼泽地段大口径输气管道应力敏感性分析

大口径输气管道穿越沼泽地段时,由于沼泽地土壤含水饱和度过大,管道易产生自然沉降。管道的过量变形会导致输气管道在运行过程中应力不能满足安全要求,故需要对沼泽地段的大口径输气管道进行应力的敏感性研究。使用应力分析软件CAESAR II对沼泽地段某大口径输气管道进行数值模拟,针对沉降量及压重块间距对管道应力的影响进行分析得出：管道的自然沉降对沼泽地输气管道的应力最敏感,即影响最大。建议在沼泽地管道施工中要做好防沉降措施。     

埋地压力管道完整性检测及其应用

介绍了基于潜在危害识别的埋地管道完整性检测技术，及其在一条复杂环境原油管道上的应用。通过对管道已有资料的收集分析综合，确定出目标管道存在的主要潜在危害类型，有针对性地对管道潜在危害因素开展完整性检测，并在检测基础上做相关分析评价，对检测到的管道安全隐患实施维护改造，提高了管道的安全性，获得了良好的经济和社会效益。     

神渭输煤管道超大落差长距离变径段站间通球

为了研究同时具有超大落差、长距离和变径的山区复杂地形管道通球技术方法,分析了通球中发生卡球、窜漏和爆管等主要风险种类及其危害性,建立了清管器在下坡段管道内运动和受力模型,设计了变径清管器并进行了模拟通球试验,制定了以水推动变径清管器列车运行、“气体弹簧”缓冲、背压减速、清管器跟踪等多种措施的通球方案。实践表明:直板式聚氨酯钢丝刷变径清管器设计满足通球要求,“气体弹簧”是控制清管器下坡球速防止弥合水击的有效措施,为类似管道的通球操作及投产运行提供了参考。