基于SPS的水击超前保护方案分析与优化

成品油管道发生泵站甩泵等事故工况后通常执行水击超前保护方案,该保护方案对管道的安全性有着决定性作用。研究人员基于仿真软件SPS,对某成品油管道设计阶段制定的首站甩泵和中间站甩泵的水击超前保护方案进行了瞬态模拟,经分析该设计方案存在负压汽化等问题,需要进行首站甩泵全线停输和中间站甩泵降量输送的优化。在中间站甩泵降量输送中,基于可靠性和经济性原则制定了相应的优化控制逻辑,并根据仿真结果对安全性和经济性进行了详细的比较说明。通过SPS仿真验证表明,该水击超前保护优化方案过渡过程安全平稳,控制逻辑合理可靠,对管道安全运行具有指导意义。     

长岭-株洲成品油管道水击分析与保护措施

分析长输管道系统水击产生的原因、特点及危害，结合长岭-株洲成品油管道输送工艺的特点，介绍了全线在水击保护控制方面采取的设置调节阀调节、泄压保护、站控系统顺序停泵保护、SCADA系统超前保护与控制四种主要保护措施，并通过对三种典型事故的模拟与分析，说明了四种主要保护措施在事故工况时的保护作用。     

铁边城—西峰管道输油工艺技术

铁西输油管道横跨长庆油田铁边城、吴起、白豹、陇东和西峰五大油区。在管道设计中,针对沿线多种复杂地形地貌、地形起伏落差大以及沿线进油点多、输量变化大等诸多难点,采用了原油低温密闭输送、中间多点插输、高落差压力自动调节、管道压力和壁厚分布优化、水击超前保护、超压泄放安全保护等技术,应用多项新设备、新材料,取得了节能降耗、减少工程投资等良好效果。     

漠大线水击分析及保护措施

输油管道运行过程中由于误操作或不可预见的突发事件会引发水击现象,易造成管道局部超压、液柱分离、输油泵汽蚀等危害。针对管道水击问题,对中俄原油管道漠河—大庆段工程(漠大线)采用了超前保护系统、泄压保护系统及压力自动保护系统等水击安全保护措施。对泵站非计划停泵、干线阀门突然关闭等事故工况进行了水击模拟,分析了该管道的水击保护过程。模拟分析结果表明,漠大线水击保护系统可以有效防止严重水击工况对干线管道和站内设备造成的危害,保障了管道的安全运行。     

ESD及水击保护系统在兰郑长成品油管道的应用

油气管道ESD系统与水击超前保护系统通常独立设置,其工作优先级高于顺序控制系统。管道处于正常工作状态时,系统也处于静态;在管道发生事故工况时保护程序由系统自动触发并按照预先设定的步骤执行,不需人工干预,对事故工况引起的水击波进行消减,大大降低了管道事故工况可能导致的次生灾害。以兰郑长成品油管道为例,主要介绍该管道ESD系统的分级设置、触发条件以及通信路由;阐述水击超前保护程序的安全保护方式及其工作原理、执行原则、保护范围,并使用油气管道专用仿真软件结合具体事故案例对安全保护系统的工作方式、执行步骤、保护过程以及保护效果进行分析和评价。     

水击预防机制在油田建设项目中的应用

密闭管道在输送原油过程中,一旦出现停泵、紧急切断等意外可能出现水击现象,水击波沿管线传递,易造成局部管段超压而使管道破裂,因此水击保护成为输油管道建设过程中的重点考虑对象。陕西省榆林市靖边原油库建设项目建设过程中,原油外输管线采用了进出站紧急切断系统、进出站压力调节系统、进出站超压泄放保护系统等措施减少水击现象的危害,确保原油管道的正常运行。     

按输量还是按强度——长输管道两种控制理论分析

长输管道有两种控制理论：按输量控制和按强度控制.前者是各泵站设定进压,让排压自然形成;后者是各泵站设定排压,让进压自然形成.按强度控制可以避免计算误差,特别是可以对水击和顺序输送过程作出正确、合理的反应和处置,可以使管道获得最大的流量;而按输量控制不具备这些优点,一般只能给管道设定其值较低的保守流量.当某个中间泵站非正常停运时,按强度控制能自动地将管道引导到越站输送状态;而按输量控制只能以失控告终.     

成品油长输管道顺序输送离线模拟

根据管道和泵站能量平衡和质量平衡原则的数学物理模型,模拟了长输管道顺序输送不同油品的水力变化情况,并对不同油品的混油界面进行了离线跟踪。编制的应用软件,能给出计算结果,可用于同实际管道运行结果进行对比。编制的应用软件能够自动优化用户输入的油品数据;能够在分油和不分油两种情况下,计算输送单一油品的输量及各站的进出站压力,得出全线输量随时间的变化关系。如用该软件可以对管道顺序输送中输送状态及混油界面进行离线监控。该软件可应用于实际工程。     

常见输液管道中的水击控制

液体输送过程中 ,当稳定状态受到破坏 ,压力发生瞬变时 ,会发生水击现象。多泵站长距离的密闭输油管道、长距离顺序输送管道和高低压注水管道中都可能发生水击现象。根据水击现象的诱发因素 ,提出了水击的预防措施 ,即压强自动保护、压强自动调节和液流泄放。并针对长距离顺序输送管道 ,提出了具体的防止水击的措施 ,即 :(1)合理控制油品切换阀门的切换时间 ;(2 )采用压力调节阀来控制出站压力 ;(3)按油品的物理和化学性质相近的程度来安排输送顺序 ;(4)对密度差较大的油品可在中间加隔离液来同管道输送     

西部原油及成品油管道站内工艺优化

西部原油及成品油管道自投产运行至今近15年,受输送油品物性、工艺运行参数、管道运行方式、设备联锁保护参数等因素的影响,需要对原油及成品油管道的部分站内工艺进行设计优化。结果表明,压力开关更换成带冗余的压力变送器,可提高仪表使用的安全性能,减少因仪表故障导致的事故发生;水击泄压阀保护程序优化后,可有效避免泄压罐溢罐事故,减轻了因泄压阀故障导致的管道停输损失;出站调节阀选择性保护调节优化,提高了调节系统的有效性,避免了因仪表安全失效导致调节阀相关系统误动作。优化后的站内工艺能够更加适应今后的输油调度操作,同时对其他类似长输管道的工艺优化具有借鉴和参考作用。     

输油管道的瞬变流动与控制措施

在管道系统中流速即输量突然变化时,就会在管内产生瞬变流动,沿线输量变化幅度越大,变化的时间越短,产生的瞬变压力波动越剧烈.引起输量变化的原因有多方面,但大体上分为两大类:调整输量或改变流程和事故引起的输量变化.结合目前长输管道的实际运营情况,必须采取相应的措施控制输油管道瞬变流动过程所产生的破坏:一是改变液体流速变化过程,如采用水击高、低压泄压罐或者气体缓冲罐;合理地设计阀门开关程序;停止输油泵控制过程等以减缓液体瞬变流动过程.二是采用各种压力保护设施,防止长输管道超压运行.     

长输成品油管道密度自动报警功能在SCADA系统中的实现

介绍了长输成品油管道采用监控及数据采集系统(SCADA)实现对现场设备的监控、报警、联锁保护以及管道水击超前保护等。在实际运行中,针对SCADA系统已有的报警功能可实现如压力、流量、液位等大部分工艺参数的报警,但却无法满足对密度等关键参数的监控需求的问题,通过分析长输成品油管道对混油界面的监控需求,利用SCADA系统开发了自动报警程序。实际应用表明:该程序实现了油品密度变化超限自动报警的功能,提高了监控效率。     

西部成品油管道水击泄压保护系统优化

在长距离输油管道运行过程中,会有多种原因导致管内压力突变造成水击现象,从而引起管道超压甚至爆裂。水击泄压保护是管道水击保护中最直接有效的方法。自西部成品油管道投产以来,多个输油泵站出现先导阀过滤器堵塞结冰、密封圈失效、滤芯堵塞等泄压阀失效的问题。分析了水击泄压阀常见失效模式及原因,对比了国内外输油管道泄压系统的功能设置和流程设计,针对西部成品油管道进行了泄压系统优化实践。通过增加站场进站超压保护程序和提高设备元器件安全等级,提高了西部成品油管道泄压系统的安全性和可靠性,同时为站场区域化管理奠定了设备保障基础。     

长距离成品油输送管线瞬态水击现象的数值模拟研究

针对成品油长输管道输送过程中存在的瞬态水击现象,通过建立数学模型,利用SPS数值模拟软件,动态模拟了三种不同水力瞬变工况下成品油长输管道系统内压力波动的情况。结果表明:单台泵站失效30 min后,首站最大水击压头达12. 2MPa左右; 2台泵站同时失效30 min后,首站最大水击压力达17. 2MPa,远超过设计压力,会造成对管道的破坏。同时提出了相应的保护和预防措施,可为工程实际应用提供一定的理论参考。     

长输管道动态模型及在控制系统中的应用

长输管道的生产监测控制主要是对管道内流体流动状态的监控。密闭输送管道中的一个泵站或某个设备的动作都将影响到数百公里至上千公里管道的运行状况。长输管道密闭输送的特点是全线为统一的水力系统,一般分为控制中心和控制站两个层次。控制的具体方式分为事故超前控制和正常运行控制。根据流体力学基本方程、管道运行特点和各种设备的特性,建立了管道动态模型。通过离线仿真计算,说明可用管道动态模型进行管道运行状态估计和在线实时控制,采用的方法对长输管道自动控制系统设计和生产运行管理有着重要的参考价值。     

靖-惠原油管道插输站的设计

靖-惠原油管道是多点进油插输管道,姬-马线和姬-马复线在马坊插输站插入靖-惠原油管道,与之构成同一水力系统.随着靖安、油房庄和姬塬地区原油产量的增长,原有直接插输流程已不能满足输送要求.通过改造马坊插输站为插输泵站,增设插输泵以提高姬塬原油的插入压力,从而提高了姬-马线、姬-马复线和靖-惠原油管道的输量.介绍了改造后马坊插输站的生产流程和安全操作方法.     

野战输油管线的密闭输送与顺序输送

根据野战输油管线的特点,采用密闭输送与项序输送.为保持密闭输送时压力平稳,防止水击和超压造成危害,在泵站装设自动控制系统和安全保护设备.顺序输送几种油品时,用超声波混油浓度捡测仪,能比较准确的测定混油浓度,切出混油段,保证油品的质量.     

超临界CO2管道输送流动保障分析要点探讨

近年来,随着碳捕集与封存的需求不断提高,CO₂管道成为关键支撑,大规模发展趋势明显。CO₂管道可采用气相、超临界相或密相输送的方式。相比气相输送,长距离CO₂管道采用超临界输送模式具有更好的经济性。与常规油品输送相比,超临界CO₂在输送过程中存在水击超压、热膨胀超压、降压相变、相变低温等问题,受超临界CO₂物性特点、输送工艺等影响,超临界CO₂流动保障值得系统性探讨。基于超临界CO₂输送工艺与运行特点,识别了超临界CO₂管道输送流动保障分析要点,探讨了超临界CO₂与常规油品的水击超压、热膨胀超压问题,具体开展了超临界CO₂计划性放空管体相态与温度分布研究。研究表明：超临界CO₂管道水击超压影响相对较小,但存在水击点下游降压相变风险;超临界CO₂管道停输后存在热膨胀超压风险;受地形影响,超临界CO₂管道计划...     

漠大线增输工程达到投产试运条件

<正>6月4日,记者获悉,漠河至大庆原油管道全线水击保护系统测试于日前顺利结束。至此,漠大原油管道增输工程具备投产试运条件。漠大原油管道增输工程于2013年9月开工,主要对漠河首站、塔河清管站、加格达奇泵站及讷河清管站进行扩建改造。工程包括将漠河首     

管道停输多水击持续时间融合规则及其应用

长输管道全线停输作业需进行多次停泵操作,泵出、入口所产生的负、正压水击会沿管道传播,并在管内产生融合,导致泄漏检测系统误报警频繁。如果从时间维度对水击融合的行为特征进行分析并将融合规则应用到泄漏检测系统中,将能降低误报警率。为此,以多停泵水击持续时间为研究对象,在计算经验公式的基础上,对其在长输管道内的融合特性展开研究。首先对全线停输过程中水击的持续时间特征做出分析,然后借鉴区间分析相关理论,定义了水击区间的表示方法,并提出多水击持续时间区间的融合规则与计算步骤,再将该融合规则应用到常规负压波泄漏检测系统中,提出了一种误报警排除方法,并描述了具体的应用步骤。最后,通过开展现场应用,验证了该融合规则的正确性以及该误报警排除方法的有效性。