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管道输送毕业论文

2023-03-14 09:43 来源:学术参考网 作者:未知

管道输送毕业论文

管理学毕业论文:浅谈油气长输管道的风险管理

随着使用年限的延长,管道维护的工作量会越来越大,从修复损毁部件到日常保养,再到根据复杂的运行数据资料通过电脑处理结果进行的预防性维修等。下面是我收集整理的管理学毕业论文:浅谈油气长输管道的风险管理,希望对您有所帮助!

摘要: 近年来,随着管道事业的快速发展,为满足石油、天然气长距离移动运输方需求,开发一种新的管道运输方式——长输管道。由于长输管道的使用范围很广,因此长输管道建设安全管理工作也受到越来越多的关注,如何做好长输管道监理安全管理也工作显得尤为重要。只有对长输管道可能出现的风险进行合理的管理,才能提高企业经济效益以及保障人类生活安全。本文从多个方面对长输管道进行了研究和分析,提出了长输管道的风险及相关管理措施,以期为日后工作提供些许帮助。

关键词 :油气管道、风险管理、措施

一、前言

长输管道系统是一个复杂的系统工程,涉及上游的气田、输气站场、管道、储气库和下游的各个用户。任何一处出现问题都将影响整个系统的运行,特别是一旦出现事故不能向下游正常供气时,将影响到千家万户的正常生活。再加上油气的易燃易爆及其毒性等特点,一旦管道系统发生事故,将很容易产生重大火灾事故甚至是爆炸、中毒、污染环境、人员伤亡等恶性后果,尤其是在人口稠密的地区,往往会造成严重的人员伤亡及重大经济损失,在某种程度上增加了城市的不安全因素。所以,为了使油气真正造福于民,造福于社会,长输管道的安全设计及安全运行是十分重要的。

二、长输管道的特点

1、距离长、消耗大。长输管道,顾名思义是距离较长的运输管道。因此,在铺设管道过程中,将会消耗大量的人力、物力和财力,并且在工程建设当中会伴有不确定的各种安全因素。

2、管理系统复杂。由于工程建设过程中,该工程设计的施工技术以及施工范围大,就导致了该工程管理系统的发砸星。

3、技术要求高。由于长输管道的特殊性,其对各个方面的要求都很高,如果在技术层面上出现失误,就会带来严重的后果。因此在输送管道建设时期,应加强管理方面的管理实施,尽量降低事故的发生率。

三、管道设计要求

一条长输管道能否长期安全运行,特别是一旦发生事故后使其造成的后果和影响最小,设计工作是非常重要的一个环节,主要有以下几个方面的要点。

1、管道设计应符合当地总体规划要求,遵循节约用地和经济合理的原则

根据《石油天然气管道保护法》(以下简称《保护法》)规定,管道建设选线设计方案应符合城乡规划,经当地规划主管部门审核通过的管道选线方案,将依法纳入当地城乡规划中,管道建设用地在规划实施中应予以控制预留。这项规划编制中要将确定的管道方案落实到规划中,以便于在保证管道路由用地及安全的情况下对城镇各项建设进行资源配置协调及建设进程策划的总体控制性安排。按照长输管道的使用性质和相关保护规定,管道用地及管道周围土地在管道使用期间将被长期占用,然而随着社会的不断发展,城乡建设的不断扩大,就有可能将这些被输送管道所占用的土地也将划为建设区,这样就会导致土地资源紧张,出现交通拥挤空间不足等问题。因此在设计管道铺设时应尽量节约土地,避免占用建设土地。根据我国法律规定,依法建设的.管道通过的土地而影响该土地的使用的,应给与该土地所属者的使用者,应当按照管道建设时土地的用途给予补偿。同时,不同地区的补偿方式也不尽相同,其补偿原则是规定将管道用地与土地价值结合起来,在管材强度使用和安全距离上进行综合考虑,更有利于实现城镇土地资源的合理利用,提高综合效益,做出经济合理的线路走向方案。为更好节约用地,长输管道路尽量沿公路、市政道路、绿化地等公共线性地下空间布置,这样可增加管道与建筑物的距离,对两侧建设用地的影响较小,也更经济合理。

2、现场详细勘察,与当地道路、河道、电力、市政管道等基础设施专项规划及行业管理规定衔接

目前利用航拍正射影像图进行管道设计是较为合理的做法,因其具有很强的现实性及准确性特点而受到广泛欢迎。但是由于在大片植被覆盖区域航拍影像图不能对其进行准确的航拍。因此在这些区域需要设计人员沿线深入踏勘、调研,详细了解管线经过区域的地面形状、待建项目及地下设施情况等,以提高线位的可实施性,及时掌握与道路、河道、电力、市政管道等基础设施交叉或并行敷设的情况。这些行业管理部门都有各自行业的发展建设规划及特殊的使用和安全要求,设计中应充分掌握相关专项规划及行业管理规定等,进行仔细研究,满足国家相关技术要求,尽量避免设计时的交叉连接。如果管道在设计时与规划道路交错时,应考虑到修路时碾压过程,因此在管道铺设是应采用预埋套管方式,另外为保证管道的安全性,还应在套管基础用碎石压实处理。

3、应当符合管道保护的要求,设计中要加强多重安全防护措施

从国内和国外的实践看,造成管道事故的主要原因是:外力作用下的损坏,管材、设备、施工缺陷,管道腐蚀等因素。其中,就目前调查显示,管道由于受到第三方影响而破坏的事接近百分之五十,这就提醒我们在长输管道设计时应特别注意这点。在保护管道方面,大致有以下几方面措施:(1)增加材料的硬度,例如采用高厚度的管道以此来提高管道自身安全系数。(2)适当控制建筑物与管道之间的距离,这样就能降低事故的发生率从而确保管道的安全性。(3)采用新型材料避免管道被其他物质腐蚀,另外亦可采用化学方法保护管道,比如阴极保护法。(4)增加管道上方覆盖层的厚度或在管道上方设置隔板,避免管道遭到非法开挖。⑤采用先进的自控系统,分段阀门采用遥控或自动控制。

四、管道维护与改造

随着使用年限的延长,管道维护的工作量会越来越大,从修复损毁部件到日常保养,再到根据复杂的运行数据资料通过电脑处理结果进行的预防性维修等。管道公司通常会采用多种方式监控系统运行状态,以判断系统是否在高效区运行,制定最优维护、维修计划。美国的管道公司会定期维护和更换易损件,如压缩机阀等。对于往复式压缩机站,压缩机阀的损毁是造成其非计划停运的最大原因。管道公司计划、非计划停运往复式压缩站的最主要原因,就是更换压缩机阀。另外,管道公司还会考虑以下技术改造措施,以提高系统运行的可靠性。

1、调整离心式压缩机的叶轮直径。对于运行条件已经远远偏离原来的设计条件,造成离心式压缩机效率很低,可以通过调整压缩机叶轮直径,使其适应新的工况条件。这一技术方法有时是为了适应一年之内不同季节气量的变化,有时是为了适应较长时期的供需变化。在这方面,英国MSE公司积累了丰富的经验,曾经为BP、Marathon、HESS等公司提供服务,以适应气田产量降低、集输气系统压力变化大等情况。

2、更换往复式压缩机的柱塞。为了适应更高的压力需求或负荷变化,用改进后的新柱塞替换复式压缩机的现有柱塞。

3、设计先进的压缩机脉动控制系统。运用先进的压缩机脉动控制系统,在降低脉动的同时还能够提高运行效率,降低能量消耗。

4、对电机拖动压缩机进行调速控制。调整电机拖动压缩机转速,使其适应气量变化,达到较高的运行效率。但由于此项改造比较复杂,改造费用较高,此项技术应用较少。

五、结束语

合理的线路走向、优秀的设计方案,加强长输管道的工程质量和技术管理,规范施工管理,完善有关法律和法规,可为控制投资和工程顺利投产创造良好的条件,是系统运行可靠性、安全性和经济性的重要保证。

参考文献:

郭超. 天然气长输油气管道现场安装问题及其质量控制[J]. 中国石油和化工标准与质量. 2011(07)

郑贤斌. 油气长输管道工程人因可靠性分析[J]. 石油工业技术监督. 2007(06)

赵忠刚,姚安林,赵学芬,薄英. 油气管道风险因素的权重赋值方法研究[J]. 天然气工业. 2007(07)

刘瑞凯,吴明. GIS技术在长输油气管道风险分析与决策中的应用[J]. 当代化工. 2011(09)

码头建设毕业论文开题报告

在不断进步的时代,报告使用的次数愈发增长,我们在写报告的时候要注意涵盖报告的基本要素。那么大家知道标准正式的报告格式吗?以下是我为大家收集的码头建设毕业论文开题报告,仅供参考,欢迎大家阅读。

一、文献综述

经济全球化、国际贸易便利化、国际运输集装箱化以及高新技术的广泛应用,为港口的发展创造了难得的机遇,使港口的功能也面临着由最初纯粹的货物装卸和集散,向装卸、工业、商业、物流、信息等功能不断扩大,对所在地区或所在城市发展成为物流中心、金融中心、贸易中心、信息中心等发挥着重要影响。在港口建设上,我国将按照加快发展、适度超前的原则,通过大规模的技术改造,使老港区成为专业化、集约化、规模化的货种基地,形成可持续发展新的经济增长点。

当前,以信息网络技术为代表的新技术革命,已成为推动当今世界经济全球化的根本动力。

港口作为传统的基础产业,没有现代科学技术的支撑,不发挥信息技术对传统产业的改造、带动作用,就不可能在市场竞争中实现更大的发展。技术进步与创新已成为影响现代港口发展的关键因素。

我们始终坚持科技兴港的发展战略,注重运用高新技术改造老码头、建设新码头,

提高生产效率和服务质量,使港口的生产方式实现了由劳动密集型向技术密集型的.转变。为了更好地嫁接改造传统产业,我们创建了国家级技术中心,加强港口发展战略、市场开发、企业管理、新技术新工艺开发应用等方面的综合研究,使之成为港口技术创新和科技进步的中枢。

我们根据信息技术特别是网络技术发展的需要,创建了港口信息中心,积极加快信息技术在港口生产中的推广应用。与国内外80多家船公司、海关、代理、场站实现了EDI联网,并通过国际互联网实现了集装箱信息无纸化快速传递。建立了局域网,在全港内实现信息资源的共享。建立了现代化的生产调度系统和办公自动化信息网系统。

广泛采用国内、国际先进的装卸设备和装卸工艺,煤炭、原油、矿石等主要货种均实现了流程化、系统化装卸作业,港口现代化水平明显提高。其中,煤炭单机装船效率为每小时4500吨,矿石单机卸率为每小时5000吨,集装箱桥吊台时效率最高达30个自然箱,原油接卸效率为每小时1万立方米。同时,还配置了世界先进的引航艇。5000马力大型拖轮、雷达通信导航系统等先进设备,保证了大型船舶的安全及时靠离。大规模的技术创新,提高了港口生产中的技术含量,实现了更高质量、更高层次的服务,满足了船东、货主的需要。

二、资料分析及方案初选

(1)总平面布置

码头布置在香口矿石码头下游约150米处,码头长度为50米,泊位长度为90米。码头前沿线基本与流向线平行,位于-6m等高线附近。码头采用浮码头结构型式,主要由钢质囤船和一座引桥组成,钢质囤船平面尺度为5012m,引桥由一跨484.5m的活动钢引桥、78m的现浇墩台和长107.52m,宽3.0m的固定引桥组成。

(2)装卸工艺

根据已建同类工程的实践经验表明,液体硝酸采用浮式码头由管道输送装船的优点明显,方便装船作业。本次设计的液体硝酸出口,是由陆域酸罐区,通过管道输送至囤船,再由软管装船。

主要装卸工艺流程:

液体硝酸出口:硝酸储罐硝酸泵引桥管线阀门流量计趸船管线

软管船

辅助工艺流程:

每次装船完毕后,软管内的介质用压缩空气扫向船舶。干管平时不扫线,检修时用压缩空气将管线内的介质扫向船或后方的酸储罐。扫线方向为:码头钢引桥及趸船段管内的物料扫向船舶;固定引桥及陆域管线内的残液扫向罐区。

(3)水工建筑物

根据本工程水文地质等自然条件,结合总平面布置和装卸工艺的要求,水工建筑物提出了两个方案。

方案一:

采用浮码头,由一艘钢质囤船和一座引桥组成。钢质囤船平面尺度为5012m。引桥由一跨484.5m活动钢引桥、78m的现浇墩台和长107.52m,宽3.0m的钢筋砼固定引桥组成。钢筋砼固定引桥采用架空排架结构,引桥和墩台桩基均采用Ф800钻孔灌注桩。

方案二:

采用浮码头,由一艘钢质囤船和一座引桥组成。钢质囤船平面尺度为5012m。引桥由一跨484.5m活动钢引桥、78m的现浇墩台、两跨483.0m固定钢引桥和两座55m的现浇墩台组成。墩台桩基采用Ф800钻孔灌注桩。

三、设计任务进度计划

1、文献综述及外文翻译1.5周。

2、总平面布置1.5周。

3、装卸工艺设计1周。

4、码头结构方案拟定2周。

5、设计概算1周。

6、结构计算及绘图3周。

7、整理、汇总设计说书1周。

油气储运工程论文

油气储运工程论文

古典文学常见论文一词,谓交谈辞章或交流思想。当代,论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章,简称之为论文。以下是我整理的油气储运工程论文,希望能够帮助到大家!

摘要: 针对油气储运工程专业旧有的专业课程设置及教学内容存在的问题,提出了该专业课程模块化设置的构想,根据油气储运工程专业特点将专业课程划分为油品输送和储存技术、天然气输送和储存技术和专业通用技术三大模块,以此为基础构成完整的课程体系框架。本文内容是对油气储运工程专业课程设置改革的一点探讨,起到抛砖引玉的作用。

关键词: 油气储运工程 课程体系 模块化

一、油气储运工程专业概况及专业特点

油气储运工程专业的培养目标是培养具备工程流体力学、物理化学、油气储运工程等方面知识,能在国家与省、市的发展计划部门、交通运输规划与设计部门、油气储运与销售管理部门等从事油气储运工程的规划、勘查设计、施工项目管理和研究、开发等工作,适应社会主义现代化建设需要,全面掌握油气储运工程领域各方面知识,具有开拓、创新精神、较强的动手能力和协调能力的高级工程技术人才。 油气储运顾名思义就是油和气的储存与运输,从油气储运工程的主要任务可以归纳得出:油气储运工程专业方向可以划分为两大方向,即油品(包括原油和成品油)输送和储存技术、天然气输送和储存技术。由于石油产品和天然气其物性参数有其共性又有其各自的特性,因此造成油气储运工程两大专业方向有共通处,又有其各个方向的独立性,两者即独立又有机的结合,这就是油气储运工程专业其独有的专业特色。

二、国内油气储运工程专业课程设置调研

我国的油气储运工程学科是从20世纪四、五十年代起借鉴前苏联的办学经验而建立起来的[1]。近二十年来,随着我国油气储运业的兴旺发展,对从事油气储运工作的专业技术人才的需求也不断增大,我国开办油气储运专业的大学已从原来的两所增加到20多所。其中具有代表性的大学除了江苏工业学院外,主要还有:石油大学、西南石油大学、辽宁石油化工大学和后勤工程学院。笔者调研了这几所高校的油气储运工程专业课程的设置情况,有如下认识:

总体上各高校的油气储运工程专业课程设置架构大体相同,都兼顾了油和气两个方向,开设的专业课程主要有:油气集输工程、油库设计与管理、专业英语、储运防腐技术、泵与压缩机、油料学、储运仪表自动化、城市配气、管罐强度设计、油气管道输送、储运焊接和施工等。但由于各高校所处位置和专业定位的不同,其课程设置也有其各自的侧重点。石油大学位于北京和山东,辽宁石油化工大学位于东北地区,主要面向油田和长输管道以研究原油的储存和运输为主,其课程设置偏重于油品的输送和储存技术。西南石油大学位于四川,主要面向气田以研究天然气的储存和运输为主,其课程设置偏重于天然气的输送和储存技术。后勤工程学院位于重庆,主要研究对象是野战油库和管线的工艺和设备问题,其课程设置偏重于军用油品的储存和输送技术。江苏工业学院位于经济发达的长江三角洲,由于长江中下游地区是我国重要的石油化工基地,以此为依托,该院的油气储运工程专业主要以炼厂油品及成品油的储存和运输技术为特色,课程设置也以此为基础。

通过调研以及在学生中的调查我们发现目前国内油气储运工程专业课程设置主要存在以下问题:

(1)油品和天然气的课程散乱设置,课程设置繁琐复杂,未突出专业的方向性,使学生在学习过程中无法理清思路,形成清晰、完整的专业链条,找不准专业的研究方向和重点。

(2)某些课程教学内容重复,比如:油气集输中天然气矿场集输、输气管道设计与管理、燃气输配课程中的天然气物性参数、水力计算、常用设备和管材等教学内容都存在重复,油气集输中原油矿场集输和输油管道设计与管理课程中也存在类似现象。此种重复极大的浪费了学时,降低了教学效率。

(3)无论是油品输送系统还是天然气输送系统都是由矿场集输处理系统、干线输送系统、城市终端配送和储存系统所构成的一个产、供、销一体化的大系统。而现行的课程设置却是人为的将整个油气储运大系统分割成前述的三个子系统分别进行讲授,使学生无法形成大系统的工程概念,也无法了解各个系统间的相互联系和影响,这是同系统论和大工程观的教学理念相悖的。

进入21世纪以来,大力发展天然气工业是我国的基本国策,未来的'全国天然气总体布局中,30%多的工程涉及江苏省。天然气利用在江苏省及其全国的大力发展,必将需要大量的天然气输送和储存技术的专门人才,因此加强油气储运工程学科天然气输送和储存技术的研究是储运学科发展的大势所趋。江苏工业学院油气储运工程专业为了在坚持原有特色的基础上有更大的发展,针对储运学科专业课程设置中存在的问题以及储运学科发展的大趋势,有必要在专业课程设置上作出改革和创新,因此我们在此方面做了以下探讨。

三、油气储运工程专业课程模块化设置构想

在坚持原有通识教育平台课程和专业基础平台课程体系的基础上,主要对专业课程体系进行模块化设置,按专业方向将专业课程划分为油品输送和储存技术、天然气输送和储存技术和专业通用技术三大模块。主要构想如下:

1、专业通用技术模块

该模块课程设置主要为油品和天然气两个专业方向都需要的通用技术课程,以储运防腐技术、储运仪表与控制工程、储运焊接与施工、油气计量技术、油气储运实验技术、油罐与管道强度设计为主要必修课程。

随着石油天然气工业和油气储运学科的发展,越来越多的新技术、新设备、新理论应用于油气储运系统,油气储运学科的理论内涵和外延越越来越多的与其他相关学科进行交叉和渗透。例如随着SCADA技术、地理信息系统(GIS)、虚拟现实技术、智能管道机器人等尖端技术在油气储运工程上的应用,使得油气管道输送系统的自动化、信息化、智能化水平越来越高,这就使得从事油气管道设计和管理的专业人员必须具备自动化、计算机、智能机械等相关学科领域的相应知识;同时,随着世界各国经济发展对油气资源需求的进一步增长,国际油气营销市场的行情将会愈加变化莫测,各国都在通过建立一套完善的油气储运系统来预防国际油价、天然气价格波动给本国经济带来的不利影响。而随着我国加入WTO后油气工业国际化经营战略的实施,建成一套调度灵活的国内油气储运系统和数条与国际油气市场接轨的跨国油气输送干线的发展步伐必然加快。这一发展动向不仅会给包括油气储运业在内的相关产业带来一次很好的发展机会,同时也给油气储运学科提出了一些亟待解决的新课题,即如何规划好这样一个庞大的全国油气储运系统以及如何解决好调度管理、营销决策等方面的技术难题[2]。这就需要我们的油气储运技术人才具有一定的技术经济、工商管理和市场营销的相关知识;此外,近年来,国家大力倡导建设节约型、环保型社会,因此油气管道输送系统的节能环保技

术也将是本学科重点研究的方向。随着油气管道完整性,可靠性管理技术的应用,对油气输送系统进行完整性管理是油气管道系统的发展趋势,将大大提高油气输送和储存系统的安全性和可靠性,这也需要油气储运技术人员具备安全工程、可靠性、节能环保的相应知识。为了适应储运学科的发展趋势并遵循“厚基础、宽专业、高素质、能力强、复合型、重德育”型的人才指导思想,专业通用技术模块应注意以下三个方向的学科交叉和扩展。

(1)与自动化和计算机学科的交叉:在该方向拟开设自动控制原理、计算机网络技术、虚拟仪表和虚拟技术、GIS技术及应用、SCADA技术、智能清管技术等选修课程,以培养学生的计算机、自动控制和智能化等新技术的运用能力。

(2)同工商管理和市场营销学科的交叉:在该方向拟开设石油工业技术经济学、油气营销、石油法规与国际石油等选修课程,增强学生工程经济方面的知识水平和经济全球一体化的的应对意识和能力

(3)同节能环保,安全,可靠性方面的交叉:在该方向拟开设油气管道节能工艺技术、油气管道安全工程、油气管道风险评价与完整性管理等选修课程,培养学生安全、环保、节能管理和设计的能力,以满足建设节约型社会的人才需要。

通过这一系列课程的设置,在专业通用技术模块中将构成以必修课程为主,三个交叉子模块为辅的完整结构。学生可根据自身兴趣和发展方向,选择相应交叉子模块中的选修课程,以扩展自身的知识面,体现“厚基础”的指导思想。

2、油品输送和储存技术模块

在该模块中以油品输送和储存这一大系统为主链条,以输油管道设计与管理、油田集输工程、油库设计与管理为核心课程,构建完整统一的油品输送和储存技术课程群。在该模块中,为坚持江苏工业学院油气储运学科以炼厂油品及成品油的储存和运输技术为特色,继续开设炼厂管线设计、液化气站与加油站设计、油气回收与环保技术等选修课程,以适应炼化和销售企业的用人需要。

3、天然气输送和储存技术模块

(1)在该模块中以天然气输送和储存这一大系统为主链条,以输气管道设计与管理、气田集输工程、燃气输配为核心课程,构建完整统一的天然气输送和储存技术课程群。并根据天然气输送和储存技术的新发展和新动向,开设天然气水合物、天然气管道减阻内涂技术、液化天然气技术、地下储气库设计与管理、CNG加气站设计与管理等选修课程。

(2)按照天然气从产出到用户需经过矿场集输处理系统、干线输送系统、城市终端配送和储存系统这样一个完整、连续并相互影响的工艺流程,将输气管道设计与管理、气田集输工程、燃气输配三门课程整合成天然气管路输送一门课程,避免以前三门课程中部分内容的重复,并从大系统观的角度来加以讲授,使学生既了解三个子系统的区别,又了解了它们之间的联系和相互影响性,形成大工程观的概念。

(3)为适应天然气工业和天然气管道运输业的大发展,我们需适当加大天然气输送和储存技术课程模块的建设,除了完善天然气输送和储存技术的理论课程结构外,还需在实验、课程设计及毕业设计、实习三个方面加以建设。

①实验建设:在江苏工业学院原有油气储运省重点技术实验室的基础上,集中力量建设燃气储运实验平台和储运安全与防护系统,打造由燃气储运实验平台、油品储运实验平台和储运安全与防护系统三大平台为主体的江、浙、沪地区乃至国内先进的油气储运综合工程实验中心。逐步开设天然气输送、燃气物性测试、天然气水合物机理研究等相关实验,形成天然气输送和储存技术理论讲授和实验相结合的教学模式。

②课程设计和毕业设计建设:江苏工业学院油气储运工程专业原有的课程设计和毕业设计都偏重于油品输送和储存方向,天然气方向的课程设计和毕业设计较为薄弱,因此在天然气管路输送大课程的基础上,拟增设天然气集输、干线输气管道、城市燃气输配三个方向的课程设计题目,学生可任选一个方向进行课程设计。对于毕业设计,应增加天然气方向的毕业设计选题,为学生提供与工程实际结合,技术先进、难度适中的天然气方向的课题,使毕业设计选题更加多样化,体现专业方向和特色。

③实习基地建设:针对原有的实习基地主要以让学生了解炼油厂生产工艺流程、炼厂油品装卸工艺流程、油库工艺流程,炼厂和油库常用设备为主,实习基地类型较单一,缺少较大型的天然气输配技术实习基地的现状,我们需紧抓西气东输管网在长江三角洲大力发展的大好机遇和“十五规划”中的五大储气库之一——东南储气库将建在江苏工业学院所在地—常州金坛这一良好条件,积极联系和沟通相关企业,力争西气东输常州分输站、金坛储气库,西气东输管线上海终控中心等单位能成为本专业的实习基地,以完善本专业的实习基地类型,加强学生对天然气输送和储存工艺的实践认知。

本文的内容只是对油气储运工程专业课程设置改革的一点探讨,起到抛砖引玉的作用,希望能对油气储运工程学科建设有所贡献。

参考文献:

[1]严大凡。油气储运专业回顾与展望[J]。油气储运,2003,22(9):1—3

[2]姚安林。我国油气储运学科的发展机遇[J]。油气储运,1999,18(2):6—10

[3]张光明,汪崎生。石油工程专业课程体系及教学内容改革与实践[J]。江汉石油学院学报(社科版),2001,3(1):33—36

油气储运工程就业方向分析

油气储运工程专业是研究油气和城市燃气储存、运输及管理的一门交叉性高新技术学科,是石油和天然气工业的主干专业。

1、油气储运工程专业研究方向

该专业所包含的研究方向有:01油气长距离管输技术02多相管流及油气田集输技术03油气储运与城市输配系统工程04油气储存与液化天然气技术05油气储运安全工程。

2、油气储运工程专业培养目标

本专业培养研究生具备油气集输、油气管输、油气储存、油气储运工程施工与管理、城市配气等方面知识,获得油气储运工程师的基本训练。具有较宽广坚实的专业理论基础,掌握较系统深入的油气储运工程技术知识,了解国际上有关领域的新动态,能正确地运用所学知识解决工程技术问题,具备独立开展专业技术工作和从事相关科学研究的能力,并具有继续学习、创新和提高的能力。具有较强的外语应用能力,能熟练运用一种主要外语阅读本学科的文献资料、撰写专业论文,具有较好的听说能力。

3、油气储运工程专业就业方向

本专业毕业生主要在油气田企业、油气管道的规划设计、建设、运营管理单位、石油化工企业、石油销售企业、城市燃气公司、建筑公司、部队和民航的油料公司、设计院以及国家物资储备部门等领域从事工程规划、勘测设计、施工、监督与管理、科学研究与技术开发工作以及油气储运设备运营等方面的技术管理、研究开发等工作。

毕业论文 题目 从西部大开发看我国石油化工发展趋势

西部甘肃的玉门、新疆的克拉玛依和兰州炼化公司都是我国石油开采和炼制的发源地和老基地。目前,克拉玛依、独山于、兰州、乌鲁木齐、延安都有一定的石油一次加工能力并具有配套的二次加工能力。其中,兰炼是全国最大的润滑油生产厂之一,也是全国三大炼油催化剂生产基地和两大石油添加剂生产基地之一。今后,这些企业几乎都面临着通过进一步技术改造、提高原油加工深度、减少重质油比重、充分发挥已有加工能力、提高竞争云、贵、川、渝是极大的油品市场,而这些地区却没有象样的炼油厂。其油品的供应是由兰炼扩大炼量用管道输送解决,还是像有人建议的那样在四川建炼厂解决,以带动四川乃至西南地区石油化工的发展,要通过科学论证后再确定。但是这个间题应在2005年之前解决。

兰炼应充分发挥其配套二次加工能力的优势,建成我国润滑油、催化剂、润滑油添加剂、道路沥青生产基地。

独山子、兰化都有14万t/a~16万t/a乙烯生产装置,在一段时间内,主要应立足于技术改造,扩大生产能力至20万t/a左右,并重点搞好几个后加工产品。

西部大乙烯项目的建设,兰化已经做过大量前期工作,有了一定的生产建设中小乙烯装置的经验,原料供应相对有保证。但兰化的原料油的供应距离、价格都不具备明显的竞争优势,加之环保容量的限制,一直进展不快。若合资生产,当前吸引力还不是很大,因此对兰化或西部地区45万t/a~60万t/a乙烯项目的建设,既要积极又要充分论证,认真地做扎实的、多方案的比较后再定。但是笔者相信,随着西部的大开发,一定会有达到国际经济规模的大乙烯装置矗立在祖国西部的土地上。

大力发展磷矿开采及后加工

要充分利用西部,特别是云贵一带丰富的、品位较高的磷矿资源。一方面要保证其他省份的磷肥企业生产和建设用矿,同时可在云贵建设几个大型磷肥、氮磷钾复合肥生产基地,还可建设大型磷酸装置以供应其他省份生产磷按或复合肥。

在云贵建设磷铰企业规模要达到30万t/a~60万t/a,复合肥企业规模要达到30万t/a~90万t/a,也就是说一定要达到经济规模,以适应加入WTO以后的市场竞争。
我国钾肥生产,目前主要靠青海柴达木盆地的钾盐矿。应在“八五”、“九五”建设的基础上,采用国内已掌握的技术,使其生产规模尽快达到100万t/a以上;同时应尽早研究塔里木盆地罗布泊的钾盐矿的开采和利用,有可能的话,在新疆建成新的钾肥生产基地。

充分利用其他矿产资源发展无机盐和无机化

工产品

我国铬矿主要产在西藏等地。重庆、新疆都有铬盐生产企业。重庆的生产规模大、经验比较丰富;新疆有一定的矿源,有必要在达到环境保护要求的前提下,对其铬盐生产企业进行改扩建。

在青海、重庆发展电子级碳酸锡,在重庆、贵州发展电子级碳酸钡、锑盐、锰盐、二氧化锰、五氧化二锑都是有基础的。

可充分利用云贵川的磷及磷酸资源加工食品级、饲料级添加剂和多种磷酸盐如磷酸氢钙、磷酸二氢钙等产品。

青海钾肥厂所用的卤水中含有大量的氯化锂、溴,也到了应考虑开发利用的时候了。综合利用可以大大提高钾矿开采利用的经济效益。

四川芒硝、钒、钛矿储量丰富,是发展元明粉、钛白粉、钒催化剂生产的极好原料。

总之,发展类似的无机盐和无机化工产品,是西部发展无机精细化工的优势,是比较切实可行的,也是有竞争力的。

其他化工产品

重庆有较好的精细化工基础,应建成多行业、多品种的精细化工基地。

云、贵、川、渝、陕、宁夏、新疆都有一定的橡胶加工基础,可以根据本地需要加以发展(例如载重钢丝子午胎等)。

川化的赖氨酸、三聚氰胺、双氧水、催化剂,甘肃的黄原胶,重庆三峡及兰州永新涂料公司的油漆,重庆、贵州有机厂的醋酸系列产品,宁夏的双氰胺等,都是可进一步发展的产品。

加快西部石油和化工发展的几点思考

西部大开发是要长期坚持实施的重大战略选择,它既关系到西部的发展又关系到东部的再发展,也可以说关系到中国发展的未来。正确理解这一伟大战略决策,把开发热情与实际结合好,对于加快西部石油和化工发展十分重要。

抓住机遇,勇于开拓又不要急于求成

抓住机遇加快发展西部石油和化学工业,要积极但不要急于求成,盲目争项目。一定要经过科学论证,尽量减少人为的决策失误。最好的办法是借助“外脑”即咨询公司或专业的顾问公司的力量来完成科学论证。

在国外,咨询业是很发达的一个行业。企业和咨询业是生存和发展路上结伴而行的旅友。世界上的大公司和大的咨询公司,不仅在本土上相帮相携,还联手跨国跨洲作战。跨国企业到了哪里,跨国咨询公司也紧随而至。世界企业500强有95%以上都要聘用50~100家咨询公司(或专业的顾问公司)或顾问。

我国建立咨询业只有20年的历史,其市场还要进一步培育。但是,咨询业在中国的崛起是必然的,随着市场经济体系的健全和完善,特别是我国加入WTO以后,残酷的竞争最终会使企业的决策者们明白,必须借用“外脑”才能使企业决策更准确,才能使企业发展更快。

我国石油和化工行业对项目的科学论证、择优选定,已有较好的基础。在西部大开发中,应进一步加强这方面的工作,企业不要盲目争项目,政府不要盲目批项目。能用市场机制和企业行为去办的事,绝不包揽在政府手中去办。一定不要给西部增加新的包袱,争取上一个成功一个,尽最大努力减少失误。

调整工业结构是西部石油和化学工业开发的关键

石油和化学工业结构调整,既要适应国内外经济发展的大趋势,也要结合西部的实际,发挥比较优势,努力把资源优势转变为经济优势,并加大技术含量,提高经济效益和竞争力。

首先,要把天然气勘探开发作为重点,尽快形成陕甘宁、青、新和川渝天然气生产和外输基地。

第二,要开发比较优势明显、市场前景好的钾、磷资源和能转化为经济优势的产品。

第三,要加快油田开发、炼油和石油化工的发展(油田开发更为重要)。

第四,应加大发展天然气后加工产品合成氨及甲醇的力度。

产业结构调整的核心是结构升级,以升级带动调整。西部的不少化工企业从规模上,工艺装备上是落后的,例如小电石、小氯碱、小聚氯乙烯、小矿山、小无机盐、小碳铰、小普钙厂J、油漆厂,有一大批应该被淘汰。要关闭一批浪费资源、污染严重、产品质量低劣的企业,使化工结构升级。

在结构调整中,一定要严防把国外和我国东部受到限制、高能耗的化工产业往西部转移。

产业结构调整主要体现在增加品种、提高质量、增加经济效益上。为此,一要加大企业技术改造的力度,努力开发有市场需求的新产品、新技术、新工艺(如象青海钾肥厂那样);二要积极发展新兴产业和高技术产业,例如西安金珠近代化工有限公司等所开发的HFCI34a生产技术,将结束依赖进口HFC134a的历史,打破了西方国家在ODS替代物生产领域的市场和技术垄断。

4.3 必须走可持续发展之路

中央明确指示,在实施西部大开发战略中,当前和今后一个时期,要把加快基础设施建设作为开发的基础,把加强生态环境的保护和建设作为开发的根本性措施。保护环境就是保护和发展生产力,保护环境才能保证国家可持续发展。这是对西部大开发的要求,更是对石油和化学工业发展的要求。

兰州、重庆及长江中上游、乌鲁木齐都有大气、水体污染严重的报道。乌鲁木齐市附近去年曾因大气污染严重,能见度低,造成数十辆汽车相撞事故,飞机也难以起降。今年四川乐山某化工厂因污水滥排,造成大渡河和长江乐山一带大量鱼类中毒死亡。兰州因污染严重,有西雾(污)都之称。重庆嘉陵江受农药、红矾钠生产企业的污染,受到环保和化工管理部门的关注。

化工系统容易变成污染大户,化工技术又是治理“三废”污染的主要手段。因此,发展西部石油和化工的过程中,一定要解决好环保问题:一是兼治已有污染源,以新带老;二是新上项目必须做到“三废”治理达标排放;三是经过治理也难以达标的化工企业要坚决限期关闭;四是决不准国外和东部沿海一带向西部转移容易污染环境的项目。东部沿海发达地区对西部进行石油和化工投资开发时,要充分考虑到为西部地区创造经济发展和环境保护相协调的环境,而不要给西部地区带来新污染源。西部污染加重,不仅影响西部的发展,最终也会对东部自身产生深远的影响。

4.4 发展科技、教育,加大培养、吸纳人才的力度

在知识经济和信息技术时代,国与国之间、企业与企业之间的竞争能力决定于人才。美国比尔·盖茨所经营的微软公司固定资产并不多,但发展却很快,利润率出奇地高,原因就在于它拥有一大批掌握了最新信息技术的人。

应该说重庆、成都、兰州、西安等地的化学、化工高教力量也是比较强的,中科院系统、军工系统与化工系统的研究院所也不少,人才也不能说不多。关键是要稳住人才。例如,兰州曾经是我国最重要的石油化工基地,但是由于支援东部新的石油化工基地的建设,加之近几年人才大量流失,技术力量大大削弱,成为企业陷入困境的重要原因之一。因此,稳住现有人才十分重要,十分现实。

要吸引和扩大能扎根西部的化工科技队伍:一是要使来自西部的生源能回得去、留得住;二是要实行优惠政策,使东部发达地区或海外归来的愿为石油和化工做贡献的优秀人才自愿流向西部;三是西部设有化工、化学专业的大专院校应主要增加西部生源,并多分配到西部;四是要给科技人才施展才能的空间和条件。做到这几点十分重要。因为实施西部大开发战略,加快中西部地区的发展,将有成千上万的项目上马,成千成万亿的资金投入,如果没有足够的人才投入,没有足够的资金用于人才工程的开发,再大的投资项目也很难获得应有的效益,其结果很可能是事倍功半。因此,人才的教育培养、吸纳和给予施展才能的空间、条件,是十分重要的。

4.5 要有长期作战的思想准备

加快发展西部石油和化工,是一项规模宏大的系统工程。它是随着基础设施和生态环境设施的建设而前进的。要有紧迫感,更要有长期艰苦奋斗的思想准备。目前,西部大开发尚处在启动阶段,不可能刚开始就遍地上项目,遍地开发。例如塔里木的罗布泊发现了丰富的钾矿,若交通不解决,淡水不解决,没有人生存的起码条件,又怎么去建设一个大钾肥基地呢?某些城市被污染的环境,怎么吸引外商来建设大的石油化学工程?若不花大气力解决环境容量,行吗?要彻底解决这类城市的生态环境保护,又要投入多少?要花多少时间呢?

我国西部占全国56%以上的土地面积,普遍缺水,特别是内蒙古、陕北、甘肃、宁夏、青海、新疆等地缺水更为严重。水怎么解决,种草种树,水来之何处,缺水又怎能种活树,种好草?草、树种不活,水土如何保持,沙漠化如何解决?这些工作,不是一代两代人能解决的,不是人有多大胆就什么都能解决的。人才的培养、吸纳,也不是几年就到位的。可以设想,西部的优惠政策比沿海特区还优惠?要想比特区还优惠,那西部又要有多大的承受能力?这些政策的研究和制定,既要解放思想,真正做到改革开放,又不能离开西部的实际,而是要在不断开发的实践中总结和发展起来。

除了上述开发条件,石油和化学工业的发展还有它自身的客观规律。首先是产品要有市场,生产有技术,资金有投入,有竞争力,而且要一一经过反复的科学论证。因此,头脑要冷静,不能不切实际地把发展速度定得大高。对开发的长期性、艰巨性必须要有一个清醒的认识,决不能抱有速战速决、速见成效的幻想。这样,发展的步伐才能更稳,效果才能更有保证。

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  城市集中供热管网设计之浅见

  [内容摘要] 通过分析城市集中供热管网设计中问题,对管网布置、直埋敷设等提出自己粗浅的看法
  [主 题 词] 城市集中供热管网、布置类型、直埋敷设、补偿器应用、水力平衡

  随着经济发展和居民生活质量的提高,城市集中供热因其易控制、能源利用率高,供热范围广和环境影响较低等优势得到迅速发展。但随着城市集中供热的推广和室内采暖系统采用热计量,也产生了一系列的问题。对城市集中供热管网设计也提出了更高的要求。本文就供热管网设计的几个技术问题进行分析。

  一、城市集中供热管网布置类型
  城市集中供热管网布置与热媒种类、热源与热用户相互位置有一定的关系,其布置应考虑系统的安全性和经济性。城市供热系统的特点是热用户分布区域广、分支多。在管网发生事故时,通常允许有若干小时的停供修复时间。有些热网为提高供热可靠性和应付供热发展的不确定性,在规划设计时就将热网象市政给水管网一样成网格状布置,但这样存在一定的问题,热网水力工况和控制的十分复杂,同时网格状管网投资非常高。在城市多热源联合供热时,有些规划设计时将热网主干线设计成环管网环状布置,用户管网是从大环网上接出的枝状管网,这种布置方式具有供热的后备性能,运行安全可靠,但热网水力工况和控制的也比较复杂,投资很高。
  在充分考虑系统的安全性和经济性的前提下,笔者认为城市热力管网应是多条枝状管网放射型布置。在规划设计时,根据城市规模、热用户分布及热源位置布置几条输配主干线,在实施过程中根据供热能力和热用户情况,逐步完善不同的主干线。当城市供热主干线骨架形成后,适当敷设连通管,在正常工作时连通管上的阀门关闭,当主干线某段出事故时,可利用连通管进行供热。这种热网布置形式保证了枝状管网适应不确定热用户的发展,如果一条干管供热能力不够,敷设相邻干管时加大其供热能力就可以解决,以达到供热管网输配能力最优化,不必象环状管网那样先埋入较大管道去等负荷确定的热用户。

  二、热力管道直埋敷设
  供热管网直埋敷设由于占地面积小、工程造价低、施工周期短、保温性能好等特点,在实际工程中得到了广泛应用。正确认识热力管道直埋原理,合理选择敷设方式是很关键的。热水管道直埋与架空或管沟敷设主要不同之处在于直埋敷设的供热管道保温结构与周围土壤直接接触,管道热胀冷缩的过程受到土壤摩擦力约束,此时管道处于锚固状态,在热胀冷缩过程中产生的位移势能,被储存在管道壁上,使管道受力复杂化。管道直埋敷设方式可分为:无补偿直埋敷设、一次性补偿直埋敷设和有补偿直埋敷设三大类。
  热力管道的敞开预热无补偿直埋敷设是一种“冷紧”式直埋。工艺过程是在管道焊接完毕后 ,对一定长度管道进行预热,管道受热产生变形,释放一部分热应力,同时对管沟进行回填夯实,利用土壤摩擦力将管道嵌固。这种敷设方式不需要设补偿器和固定支墩,其工程造价最低。但这种方法不仅施工复杂,而且管线预热只能改变管线的热态应力水平,而不能改变它的全补偿值,从管材疲劳的角度来看,在实际采用时应仔细斟酌。
  一次性补偿直埋也是一种“冷紧”型直埋。工艺过程是:在管道焊接完毕沟槽回填后,对管道进行预热,管道热伸长被“一次性补偿器”吸收,此时立即将“一次性补偿器外壳和管道 焊死,使其不能再次伸缩,这样预热结束后,管道由于温降产生的热应力在管道中表现为拉应力,用以克服管道再次受热时的热应力。
  有补偿直埋是目前应用最多的敷设方式,因其施工方便,所以得到广泛采用。实际工程中应尽量合理布置补偿器,使管道的补偿器分段长度接近最大安装长度,(管段由于移动所产生的土壤摩擦力在管道截面上产生的应力和材料许用应力相等,这个管段长度即最大安装长度)同时应保证补偿器在固定支墩两侧 对称布置,以减小固定支墩受力,降低支墩土建费用。另外对直线段“驻点”位置的固定支墩应考虑取消,以降低造价。对于小区二次热网,如果仅是为集中空调或地板辐射采暖服务,热媒温度65℃以下,实际工作温度较低,热应力较小,因此热网设计中可根据管网柔性考虑非预热的无补偿直埋敷设。
  直埋敷设管线最大安装长度Lmax计算如下:
  Lmax=(2.4ƒ[δ]20-pdi/4s)A/(πDoFf) m
  式中:A--管道横截面积 mm2
  Ff--管道外表面摩擦力 N/ m2
  ƒ--应力范围的减小系数
  di--管道内径 mm
  p--设计压力 MPa
  [δ]20--钢材许用应力 MPa
  Do--保温管直径 m
  s--管道壁厚 mm
  供热管网直埋敷设应注意下列有关事项:直埋管道尽可能直线敷设,管道自然弯曲应限制在5º以内;从主干线引出的分支干线处,应设“L”、”Z”型弯管;水平弯管处应力集中,受力较大,应增加弯头壁厚、加大弯头的曲率半径;在土壤下沉性属于二级或高于二级地区,直埋敷设要采取一定的措施。

  三、波纹管补偿在热力管网中的应用
  在热力管网敷设中,补偿器是保证管道安全运行的重要部件。波纹管补偿以其体积小、重量轻、节省钢材、占地面积小、流动阻力小、不易渗漏,已开始占有举足轻重的地位,而且很有发展前景。目前波纹管制造突破了传统的材料和工艺,采用高弹性金属管经滚压一次成型,并采用多层金属结构,从而提高了其补偿能力和承压能力,应用新技术制造的波纹管补偿为其在热力管网中的应用提供了可靠的保证。
  尽管波纹补偿器有很多优点,但它也有自身的缺点。例如轴向型波纹补偿器对主固定支架产生压力推力,管壁较薄不能承受扭力,设备投资高等。许多设计人员对波纹补偿器的认识还不够全面,因此在设计中存在计算和补偿管系选定不合理问题。
  波纹管补偿器根据位移形式可基本分为轴向、横向、角向三类,每一类都有各自的优点和缺点,所以必须根据不同的使用条件,恰当地选用才能使波纹补偿器正常工作,做到波纹补偿器设计选型经济、合理。
  轴向补偿 直管段上的膨胀节对沿膨胀节及管段的轴向方向拉伸与压缩进行补偿。膨胀节给出的额定补偿量包括拉伸、压缩位移的总和。轴向型补偿器。这是应用最多的也是最基本的型式。在工作时主要是利用其波纹部分的轴向变形来吸收管道的轴向位移。
  横向补偿 是在“L”、“Z”、“Ⅱ”型管道中的补偿形式。通过成对的波纹管弯曲变形实现直线补偿。
  角向补偿 管路补偿需要膨胀节作弯曲变形,它们往往是两个或三个角向式膨胀节组合使用,实现直线补偿。
  铰链型补偿器 在结构上由波纹管、活动铰链、销轴组成。该补偿器可在同一平面内作角向偏转,因此可吸收管道在同一平面内的角位移。
  万向铰链型补偿器 在结构上由波纹管、铰链和万向铰链组成。它可以在任意平面内作角向偏转,从而可吸收管道的任意平面内的角位移(空间角位移)。
  波纹管的产品性能有两大类:其中一种是为满足使用必须保证的性能,如耐压、耐温、耐疲劳和弹性补偿等;另一类,如刚度、有效面积、材质等,它们不是使用所需要的,但它们对管系的设计及补偿器的使用有重要影响,所以对它们都要有充分的认识。
  波纹补偿器的补偿能力源于波纹管的弹性变形,有拉伸、压缩、弯曲及它们的组合变形。补偿能力的大小,由设计者根据需要确定规定的额定补偿量,即表示在一定条件下具有的最大补偿能力。热力管网两固定点之间的最大长度是由管道失稳条件决定的,它与管径的大小及补偿器的补偿能力有关,一条管线无论如何复杂都可以通过设置固定支座将其分割成若干形状相对简单的独立管段,如直管段,L形管段,Z形管段等。波纹管补偿器的计算应从以下几方面着手。
  (1)热力管道的热伸长量通常按下式计算:
  Δx=α(t1-t2)L
  其中:Δx —— 管道的热伸长量,mm;
  α —— 钢管的线膨胀系数,mm/(m ℃),
  t1 —— 管内介质温度,℃,管内介质指蒸汽、热水、过热水等;
  t2 —— 管道安装时的温度,℃,
  L —— 管道计算长度,m。
  计算管道热伸长量,是为了确定补偿器的所需补偿量,或验算管道因热伸长而产生的压缩应力,所以对于管道的热伸长量应计算其最大值,即取冷态安装条件的最低温度和热态运行条件的最高温度之间的最大温差。由于管网安装的气候条件差异很大,因此t2不应有统一的取值,应根据当时的气候条件和施工环境,确定适当的管道安装温度。
  (2)安装轴向型补偿器的管道轴向推力F,按下式计算:
  Fx=Fp+Fm+Fs N
  式中: Fp——内压力产生的推力, N
  FS——波纹管补偿的弹性反力 N
  Fm——管道活动支架的摩擦力 N
  计算固定支架推力时,应按管道的具体敷设方式,参考上述公式按支架两侧管道推力的合力计算。
  (3)管道应力验算
  补偿器在内压作用下的失稳包括两种情况,即平面失稳和轴向柱状失稳。
  A、 平面失稳 表现为一个或几个波纹的平面相对于波纹管轴线发生转动而倾斜,但其波平面的圆心基本在波纹管的轴线上。这是由于内压产生的子午向弯曲应力和周向薄膜应力的合力超过材料屈服强度,局部出现塑性变形所致。
  B、 柱失稳 波纹管的波纹连续地横向偏移,使波纹管偏移后的实际轴线成弧形或S形(在多波情况下呈S形)。这种情况多数是因为波纹数太多,波纹管有效长度L跟内径d之比(L/d)太大造成的。为避免失稳情况发生,对管道应进行应力验算。
  管道在工作状态下,由内压产生的折算应力按下式计算:
  σeq=P[0.5do-Y(s-α)]/ s-α ≤[σ]t MPa
  P-设计压力 MPa
  do-管线外径 mm
  s-管线设计壁厚 mm
  Y-温度对计算管线壁厚的修正系数
  α-腐蚀裕量 mm
  [σ]t-设计温度下的许用应力 Mpa

  四、推广使用水力平衡元件,提高水输送系数
  在供热系统中,热媒介质由闭式管路系统输送至各用户。对于一个设计合理,并能够按设计工况运行的供热管网,其各用户应均能获得相应的设计流量,以满足其负荷要求。但在实际运行当中,由于缺乏消除环路剩余压头的水力平衡元件,大部分管网系统近段环路的剩余压头只能靠管线管径的变化来消除,而且目前管网上控制阀门既无调节功能,又没有流量显示,使得部分环路及末端用户的流量,并不按设计要求输配。水力失调直接导致热力失调,供热系统存在的冷热不均现象,主要原因就是系统的水力失调亦即流量分配不均所致。
  水力失调度计算如下:水力失调度X=实际流量G’/设计流量Gsj
  当水力失调度X 远远大于1 时,根据散热器性能曲线可以看出,此时平均室温的增长缓慢;当X远远小于1时,平均室温的减少幅度明显增加。热力工况失调形成了“大流量,小温差”的运行方式。实际上大流量运行方式并没有从根本上消除系统的水力失调,反而带来了能耗的增加。即大流量要求大水泵,增加了电耗;大流量形成了大热源,热源低负荷运行降低了热源热效率,管网小温差运行增加了输送能耗,还影响了散热器的散热效率。除此之此,大流量还降低了系统的可调性,即系统流量过大,近端多余的流量无法调剂到末端,甚至出现回水温度过高的假象。结果增加了整个供热系统的热耗,降低了输水系统的热效率。
  规范中规定“设计中应对采暖系统进行水力平衡计算,确保各环路水量符合设计要求。在室外各环路及建筑物入口处采暖供水管(或回水管)路上应安装平衡阀或其它水力平衡元件,并进行水力平衡调试”。为搞好管网的初调节,在一、二次管网的各个分支处和各热力入口处装置调节性能好的平衡调节阀,以保证各环路水量符合设计要求。
  目前市场水力平衡元件主要有手动调节阀(平衡阀)和自动调节阀(自力式调节阀)两大类,其具体选用应结合系统运行方式的不同,分别对待。对于手动调节阀来说,流量G=KV ∆P,式中K V为手动调节阀阀口的流量系数,∆P为手动调节阀阀口两侧的压差。K V的大小取决于开度,开度固定,K V即为常数,那么只要∆P 不变,则流量G不变,安装后可替代原有管网控制阀门。而自力式调节阀从结构上说,是一个双阀组合,由手动孔板和自动孔板组成一个有机的整体,手动孔板是按设计流量进行调控的锁定机构,自动孔板是保证设计流量恒定的控制机构。当流经手动孔板流量大于设计流量时,自动孔板的阀瓣上移,减少自动孔板的断面,从而减少通过调节阀的流量,使其与设计流量相符。反之亦然。
  当系统的运行调节为质调节时,可以采用自力式调节阀,因为这种调节方式只改变供水温度,而与系统的水力工况无关,即在不改变系统的水力工况的情况下,把调节传达到每个用户和设备。采用自力式流量控制阀,可以吸收网路的压力波动,维持被控负载的流量恒定。采用自力式压差控制阀可以吸收网路的压力波动,以维持施加于被控环路上的压差恒定。
  当系统的运行调节采用集中量调节(水泵的变频调节等)时,不能采用自力式调节阀。因为这种调节是通过改变水量实现的,因而调节时改变了系统的水力工况,所以若采用自力式调节阀,势必造成出现流量分配的混乱。显然,由于自力式调节阀的存在而造成了系统集中调节的不能实现。这时若采用手动调节阀(比如平衡阀),则系统总流量增减时,各支路、各用户的流量可以同比例增减,即系统的集中调节可以传达至每一个末端装置。当系统采用分阶段改变流量的质调节时,虽然每个阶段流量不变。但若采用自力式调节阀,每个流量阶段要对控制流量或控制压差进行设定,给运行管理带来很大不便,所以不宜采用。

  五、结束语
  热力管线工程运行是否正常直接关系到居民生活质量,在设计过程中应遵循技术先进、经济合理、安全适用的原则,作为一项系统工程,从管网的设计到管道的 制造、安装及管网的启动运行,每个环节都直接影响着工程的成败。而一项好的设计可以使产品的性能得以充分发挥,可以最大限度地减少施工中的困难,可以降低工程造价。因此,我们的设计一定要做到严谨合理,为工程的成功提供可靠的前提保证,如若不然,不仅增加工程造价,同时还由于设计不当而削弱了热力管线运行的安全性和可靠性。

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