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(新选版)
Standardtextofsafetymanagement
(安全管理规范)
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输气管的压力分布与平均压力(新选版)
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安全管理是企业、单位在生产过程中重要的组成部分,是由企业或单位根据各自行业的生产标准,而制定的安全生产方针、政策、法规、标准。加强职工的
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安全意识,提高安全技能,及时总结,完善安全管理工作的不足之处
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设有一段输气管道AC长为L。以x表示管段上任意一点B至起点A的距离,如图3-1所示。由式(3-1)容易导出输气管上的任一点的压力计算公式:
公式中符号的意义与式(3-1)相同。
在上式中代入不同的x值,可求得输气管道沿线各点的压力。如代入x=0,得px
=p1
,即起点压力;代入x=L,得px
=p2
,即终点压力。由该式可看出,输气管道的压力是按抛物线的规律变化的。根据公式(3-7)可做出如图3-2所示的输气管道压降曲
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线。
从图3-2可看出,靠近起点的管段压力降比较缓慢,距离起点越远,压力降越快,在前3/4的管段上,压力损失约占一半,另一半消耗在后面的1/4的管段上。出现这种情况是因为随着管道内气体压力的降低,气体体积流量增大,而质量流量是恒定的,因此速度增大;而摩阻损失随着速度的增加而增加,因此,压力降也加快,在接近输气管道的终点,气体流速最大,压力下降也最快(注:图3-2的曲线是在p2
=0的情况下作出的)。
输气管道压缩机站站间终点压力不能降得太低,否则是不经济的,因为能量损失大,也就是说,输气管道站间终点压力应保持较高的数值才是经济合理的。
另外,由公式(3-1)可得
其中
对于一条已定的干线输气管道,可近似认为不随输气长度x而
变化,因此,p2
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与x的关系为直线关系,如图3-3所示,也就是说,输气管道沿线的压力平方的变化是一条直线。
输气管道的压降曲线或p2
与x的关系在输气管道的实际操作中有很重要的意义。利用实测的压降曲线可判断输气管段的内部状态(是否有脏物、水合物、凝析液的积聚等),大致确定局部堵塞(形成水合物)或漏气地点等。
,管道内的压力不会立刻消失,仍处于压力状态下,高压端的气体逐渐流向低压端。这样,起点压力pl
就逐渐下降,而低压端因有高压气体流入,终点压力p2
逐渐上升,最后两端压力都达到某个平均值pm
,即平均压力。这就是输气管道中的压力平衡现象。
利用式(3-7)可得出输气管道的平均压力:
若在输气管段压力分布关系式中令px
=pm
,则可以求得该管段中压力刚好等于平均压力的那一点距管段
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起点的距离:
显然,在输气管段保持流量为Q的正常工况下,对于该管段中与管段起点距离大于xm
的点,其压力将低于管段的平均压力pm
。然而,在该管段停输后,整个管段的压力将逐渐趋近于其平均压力。因此,对xm
点以后的那一段管道至少应该按该管段的平均压力进行强度设计。实际上,在进行输气管道的强度设计时,通常整个站间管段(指两个压气站之间的管道)是按等承压能力的原则设计的,即整个管段的承压能力均等于该管段起点处压气站出口的承压能力。
(如有需要该处可填写单位名称)
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