解析复杂工况中调节阀存在的问题
董俊博+付井琦+单城浩
摘 要：输送轻质油或轻质低凝点原油的长输管道沿线不需要加热，这就要求等温输油管道进行输送工作。管道的运行工况对油品输送、工艺设计、技术经济和安全运行产生巨大影响。本文就等温输油管道的运行工况分析与调节的方法展开研究，为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提供重要依据，达到安全、经济地完成输送任务的目的。
关键词：等温输油管道；输送工作；工况分析与调节
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.061
1 泵站停运的工况变化
设全长为L的“密闭输送”运行的等温输油管道上有N个泵站，正常流量为Q。由于中间第c站停运，流量降为Q*[1]。如忽略站内摩阻，由此时全线的压降平衡可求得
当有意外事故突然发生，即某中间站突然停运，短时间内管线全程的运行参数会有强烈波动，不稳定。以上公式适用于在管线流体平衡后的稳定工况下使用。
由图和计算公式可知，某中间站停运后流量减少；停运站前的各站进出站压力均上升；停运站后各站的进出站压力均下降。此时某些站的进出站压力的变化可能超出允许范围，故必须进行调节。
2 干线漏油后的工况变化
假设一条输油管道上共有N个泵站，在第C+1站的进站处漏油量为q。漏油前，全线流量为Q；漏油以后，漏点前的流量为Q*，漏点后的流量为Q*-q。漏油后全线流量不相等，可从漏点处将全线分为前后两段，压降平衡公式为：
干线漏油后，漏点前面的流量变大，漏点后面流量减小。漏油后，漏点后面各站的进、出站压力都下降。因此，距漏点越近的站，压力下降的幅度越大。
3 输油管道的调节
在正常输送的条件下，全线基本处于稳定运行状态。当管道内输量变化时，管道内的能量供求就发生了变化。为了维持管道的稳定运行，就需要对管道系统进行调节。输油管道的调节是通过改变管道的能量供应或改变管道的能量消耗，使之在给定输量的条件下达到新的能量供需平衡。
3.1 改变泵站工作特性
改变泵站工作特性是通过将能量供给进行改变实现的对输油管道的调节。
3.1.1 改变运行的泵站数或泵机组数
这种方法可以在较大范围内调整全线的压力供应，适用于输量波动较大的情况。针对串联泵机组或并联泵机组，可以调整全线各站运行的泵机组数和大、小泵的组合方式。改变全线运行的泵站数，从而改变总的泵站特性曲线，实现全线能量供应的调整，改变管道输量。
3.1.2 改变泵机组运行速度
速度改变可以改变离心泵特性，实现离心泵特性的连续变化，一般适用于输量小范围波动所要求的调节。改变泵机组转速可以有兩种方法：使用变速原动机或者在电动机与离心泵之间安装变速器以调节电动机转速。
3.1.3 切割离心泵叶轮
改变离心泵的叶轮直径也可以改变泵的工作特性。但是叶轮安装配置过程较为复杂，工作量大，这种方法仅仅适用于调整后输量可维持时间比较长的情况。切削叶轮时需注意离心泵叶轮的允许切削范围。
3.2 改变管道工作特性
利用阀门调节是改变管道工作特性的重要方法，增加局部阻力，从而改变管道总的能量消耗。
4 输油管道调节原则
在完成输送任务的前提下，使用最经济的输油方式；综合考虑能量供应及损耗问题；减少节流损失，维持各站间流量的协调一致，减少旁接油罐液位的变化。
参考文献：
[1]候鸟娜，刘宝元.长输管道离心泵流量调节方式的选择[J].油气储运，2005，24（12）.
作者简介：董俊博（1998-），男，辽宁锦州人，研究方向：油气储运工程。endprint
