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油库管道常见故障及预防措施
1.温差引起输油管道压力变化的原因是什么?应采取什么预防措施?
(1)温差引起的输油管内压力变化的原因由于气温、日照等因素的变
化,输油管内油温也将随之发生变化。在密封的充满油品的管路内,由
于在相同温差下,管道和油品的体积温度膨胀系数几乎相同20—30倍,
所以,当温度上升时,油品的膨胀大于管体金属的膨胀,使管内压力升
高,发生热胀;当温度下降时,则会使管内出现液柱分离(或称空穴)现
象。这两种情况都将引起管路渗漏(女在法兰连接处),闸阀的损坏,甚
至于胀裂管路,而引起跑油事故。
(2)预防措施
①对于每条输油管线,应在最高位置的油罐阀门前设置胀油管,并
应注意在进出油作业时关闭;停止作业时打开胀油管上的阀门。因为膨
胀管的入管端仅延伸到油箱的气体空间,所以,进油时如不关闭,容易
使胀油管同时进油,并从油罐气体空间喷入油罐,增大油罐静电电荷的
积聚,造成事故。发油时,如胀油管阀门不关闭,则油品流动时,由于
引射作用,将会使罐内蒸气进入发出油品中,一方面,影响油品计量精
度;另一方面,气体进入油品中也会加剧静电的产生,并在自由液体表
面释放,增大了在装油容器中发生静电事故的危险。
②管线中设置的隔断阀,应在作业后保持常开,或加设旁路安全阀,
以免在没有泄压保护的情况下形成死管段。
③收发油作业后,打开管线透气支管,放空部分管线,使油品能自
由膨胀,管道内不得形成超压。
④对于较长的管线,当启动油泵时,温度大大降低,当压力表指示
正常以后,应注意缓慢地打开出阀门,使分离液柱逐渐弥合,以避免产
生剧烈的冲击和增压。
⑤地下管线尽管温差较小,但由于进油温度接近气温,在冬、夏季
节进油温度与地下管线间的温差较大时,也容易出现热胀或空穴,管道
上的储罐前还应设置膨胀管或其他泄压保护措施。
2.油库管道为什么会产生热应力?
管路的安装大都是在大气温度下进行的,但是由于输送介质的温度
变化和季节的变更,管道会随着温度的变化而膨胀和收缩。由于管路安
装在固定支座上,管路不能自由伸缩,这样必然在管路内产生热应力。
产生的热应力使管路受到纵向推力的作用,这个推力很大,若不采取措
施加以消除的话,势必会对管路等设备造成重大的破坏,而发生跑、冒
油的事故。
3.管道中水锤的原因是什么?
在油品输送过程中,由于某种外界因素(如阀门突然动作或泵突然
停止等)使液流速度突然改变,由液体动量变化引起的管道内压力的突
然变化(急剧交替上升或下降)现象称为水击。引起输油管路水击的主
要原因如下:①开关线路上的阀门;
②发动机(泵)突然停下;③开泵、停泵;④改变泵的转速;⑤原
动机运行不稳;⑥空气进入管线和泵内;⑦汽蚀;⑧安全阀突然打开或
关闭等。
4.水锤会对油库的管道系统造成什么危害?应采取哪些措施来减弱
水击?
水击产生的增压波和减压波会使管线发生超压、液柱分离和汽蚀,
造成设备损坏、管子破裂、管线震动和噪声,甚至于破坏整个输油系
统。水锤产生的加压波将水锤压力叠加在原始压力上,提高了管线的动
压,油库输油管线由于承受压力一般不高,一般输油管线上的阀门等附
件多为低压(小于981kPa)设备,因此,水击就有可能造成管线超压,
甚至破裂,阀门等附件损坏,泵和阀门,填料函等的密封部位损坏,而
发生跑、漏油料事故,甚至于引起更大的燃烧爆炸事故。
对于水击产生的减压波的危害也不能忽视,由于减压波所到之处液
压降低,流速减慢,但其下游的液流在惯性的作用下继续以原来速度流
动,二者速度的差别使液体稀疏。当液体流的绝对压力低于该温度下液
体的饱和蒸汽压时,液体就会汽化,产生气泡。实际上,这种情况一般
发生在管线拔高的地方,气泡大多聚集在高点的下游,液流则从其下方
通过,如图3—7所示。
一经形成,其容积就会不断增大,直到气泡上游与下游的液流速度
相等为止,这就叫液柱分离。气泡容积的大小,它取决于从气泡形成到
上游和下游液体流速相等的时间以及在此期间的平均流速差。此后,上
游液流将追击下游液流,两个液柱又接合了起来,并在速度差的作用下
产生较大的增压,有可能造成设备的损坏,管线超压。而且散布于液流
中的气体,既不易被液体吸收,也不容易排除出去,造成输油不稳。此
种现象同泵发生汽蚀相似,故又称“管内汽蚀”。
鉴于上述水锤对管道造成的危害,应采取以下措施来减弱水击。
(1)压力降(液柱分离
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