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复杂地形下长距离浆体管道的内压分析研究
2015-05-25 08:13  

  冶金矿山设计与建设复杂地形下长距离浆体管道的内压分析研宄丁宏达,郑庶瞻。周成湘长沙冶金设计研究总院,湖南长沙4100071密度不同所引起的动压和静压的变化本文对各种工况下的*大压力分布作了分析研究,为复杂地形下管线的优化设计合理地选择管材和计算管壁厚度提供了依据。

  1刖目在长距离浆体符道的设汁中。为了选择管道村质和计算壁览营先给出*基本的管道承受的内压力参数鉴于绝人多数输管逝都败设在较为夂杂密度差会在浆置换水或水置换浆的过程中对管道的动压和静压有较为复杂的影响,因此需详细地分析各种工况下的管道内压介质输送和两种介质互相置换输送情况下所产生的矜动吒和祜吒分别进行研宄,给出了算例,以供工艺设计时参考为对两种介质所产生的压力有统而清晰考虑,然后再化为国际标准压力单位,3 2起伏地形管道*大动压和静压收稿曰期200005设计研宄总院教授级高级工程师,本科,主起伏地形是管道敷设的种典型的地形,其动十与静⑷较为复决21静压力分析正常运行管道全部充满浆体时为与栗站等高的水平线在人点为0,在8点和,点是高为州的浆柱,在,点2泵站为高为秘的浆柱,且有用水置换浆体时停运冲洗。38段为水,81段为浆体时,*大静卡力线为80+1;的水社的静压小于高任的浆体柱的静压时,会对点产生反压力故0点静压为,8 0点为战高的浆柱压力。在点为;商的浆柱卡力。1从压力平衡有4,cI刑逵胨,拿芏取,当战为负值时,则战=好3,静压线成为虚线的情况在怍机后动在批量输送,浆体置换水到达1〃的临界位置,此时*大静压力线为,以点静压为0.8.点静压为好1架柱,0点静压为丹31将上述种静压线叠合2,则可获得任何情况下的*大静压头线由此可知,在水浆相互置换时,有可能产生比输送浆体时高的静压于起端和终端处,这是与输送单介质所不同的,应加以注意22动压力分析正常运行管道全部充满浆体时为往4浆柱,泵站要有讯浆柱的安全背压为管道正常运行速度下的摩阻损失坡降,柱,管长,总压力损失为从,1为两站间的距离=以1线为基准线的压力肀衡式为出偷式补足的压差。

  即有故比较谁大谁小需根据和从以山降,以,小波柱管长将5式与4式比较,泵站压往由于,由于8段为水其密度较浆为小,需,加714吐1山。泵卡是6增减。要视具体情况而定。

  在浆水互相置换以及纯浆体运行时管内动压和静压的情况较起伏地形为简取3.1静压力分析正常运1管道充满浆体时管道内静压线为与3泵站等高度的0水平线。在,点为0,0点为好2,8点为屈+历,人点为丑1高度的兄,雇泛用水置换浆体时冲洗刑迨保,憔惭刮,6 6两点静压为历和2+yLjiiujff.jAp中水的密度较,体密度为小,以浆柱的况为用刑逯没凰,保ㄆ舳,┖,点静玉为,点静压为714,8点综合上述种情况,将其静压线叠合,可以看出全充满浆体时管内静压为*大3.2动压力分析1正常运行充满浆体时泵站的泵压为2水置换浆体时冲洗当1;段用水置换浆体后。1;0仍充满浆体,此时按61可列出泵站栗压为将5和6叠合,即可得出上坡地形下管道中的*大压头线但很难看出动压线与静压线孰大,故此时应以分段计算结果叠加来确定管中的*大浆体压头,然后换算成*大标准压力。

  3浆体置换水时启动按6,列出广泵站栗压为往浆柱4下坡地形5管道*大动压和静压比照上坡地形的荇逍动静吒力分析方法。

  可得下坡地形1管道*火动静压乃分析结果即和12式变为10式。

  般地比较上述种情况,不易判断哪种情况压力*大,应分段代入具体数据,进行计算比较求得,4.1静压力分析全充满浆体运行时静压线为泵站等高度的水孓线。,大静压头州发生在泵站处了。

  用水置换浆体时8段为水,8,段为浆体,从大静味好也⑶用,置换水时,段为浆,段为水,*大静压钉讨能发生在点,也有可能发生在2栗站处的,点,憔惭雇肺,3,而点静伍头为从上述种情况看,*大静压发生在全充满hL16显然,当出+72+丛+4时,从彡,全,可实现自流输送,不设泵站。

  浆体运行控止后唧了所小的惜况下。2水置换浆时冲洗与人段充满水口段仍允满浆时鉴于好2的水柱比同等的浆柱所提供的压力小,故,即衫了+ 3队段为浆,1段为水,同样要求托增加,多提供,段为水,密度差所不足的玉比较17和18式,可知只需用历代替此外,如果1=4并,=,则1718式都会变成16式,即全管道都充满,体的状况将以上种情况进行比较可知,不易从上看出动压线孰火孰小,能迎过具体数据的代入,分段进行计算而得出3因为当与很接近而与,又相差较大时,历444会小于4或444,4会小厂12,此时压就比全充满浆体的压为小,反之就会为大,故应依具体情况来定坡地形下的管道*大动压力和静压力。

  5算例地形为起伏峰谷状态。厂泵站处1=00.2灰站处7260进入泵站的喂料玉头=3,柱,管道全长乙20500,000,=5000,架体密度4=2,1如3,水的密度4=1.,1如3,管道输送浆体,摩阻损失坡降。41浆杵管1输送水时摩阻损失坡降,1吧51浆柱,色长计算种运行条件下全张水置换,和浆置换水*大静压力和动压力。

  5.1静压力分析式计算得泛泵站处*大静压头为柱,相当于静压力为乃=山。历=2 500=1000,2笔。1=9.8,1;1泵站处*大静压力为6点和,憔惭雇肺,quot;=,突柱,相当于静压力=片=灰003兄没凰,必,急。泵站处静甩力为2泵站处静压头按5.2动压力分析管道全充满浆体正常运行3办根据2泵站处的喂料压头迅=3,1浆柱2泵站处动压头=30,1浆柱,相当于7尺置换浆体时3的泵站处动压头〃5式计算门的输入文本框,每条记录都可自动产生自己的子以对部门总的情况进行具体说明,在完成子输入之后系统会自动对总中对应记录的己消耗人工时己完成百分比两字段进行更新,紧接着系统要求输入计划开工日期和统计日期并实施糸列的数据处即数据处理完毕,使尸,输出项执行效评价结论牛生成项目执广1青况线进度计划横道和资源负荷本程序操作简单,上述程序流程基本明了系统的全部功能和操作步笈程序运行过程中除了常规的数据库操作外。剩余的就只需调用入0木9的功能实现了形格的本程序的设计既采用了赢得值原理对项1执行效果进评价,考虑我国人多数业的管理模式和管理水平,因此具有较好的实用性接第7心kg 83,浆柱,相,于动卡力为=218 2栗站处动压头与动压力同全充满浆体情尤泵站处动压头他用6式计算60.t25!浆柱栗站处不需加压相当于动压tlPp2K25=50tm2=动压力为巧。=泛栗站处动压头与动压力同上执=30,1兄,嗟庇谀私588河,3动压力为1泵站处14.406将1述求得的*大静乐力与*大动力列项目产泵站13点0点之泵站*大静压力,*大动压力,肘此管道中*大压力,朋此可以看出,约在管道的前半段其*大压力由动卡控制1半段由静压抟制从而可进行优化设计,用来作为选用管材和计算管壁厚度的依据139898,浆体长距离管道输送工程设计规程3.

  2丁宏达等,浆体管道输送原理和工程系统设计朋。中国金属学会浆体输送学术委员会199,

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