《液體管道瞬變流理論及應用》在總結(jié)國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上,從生產(chǎn)實際中所涉及的瞬變流問題出發(fā),結(jié)合作者多年的研究成果,著重講述瞬變流的基本理論及其工程應用。主要內(nèi)容包括瞬變流基本理論、泵及泵站分析、液柱分離和彌合水擊、彌合水擊數(shù)學模型及數(shù)值解法、管網(wǎng)系統(tǒng)分析、瞬變流在堵塞檢測中的應用、瞬變流在泄漏檢測中的應用、長距離輸油管道的水力瞬變分析。
《液體管道瞬變流理論及應用》可供流體力學、油氣儲運工程等相關(guān)專業(yè)的本科、碩士、博士研究生學習使用,也可供從事液體管道瞬變流工作的科研、教學、設(shè)計人員參考。
我國長距離油氣輸送管道總長度超過了10萬千米。近年來,分布在地形復雜、地勢起伏較大地區(qū)的長輸管線工程逐年增多,這種情況在我國西北和西南地區(qū)尤為突出,如中緬原油管道、蘭成原油管道等。此類工程管線長、地形起伏大,在泵站啟停、泵機組調(diào)速、各中間站的流程切換或分輸站的啟停、事故工況停機、調(diào)節(jié)閥動作失靈及誤關(guān)閉、管道被打孔盜油、清管器堵塞、凍堵等過程中造成的瞬變流過程會造成水錘危害,嚴重的會產(chǎn)生液柱分離和彌合水錘。一方面,液柱分離造成的低壓可能使管道失穩(wěn)變形;另一方面,彌合水錘造成的高壓可能擊破管道,影響管道的安全運行。
本書著眼于液體管道瞬變流分析,結(jié)合筆者多年的理論研究成果及豐富的工程實踐經(jīng)驗,在原有理論及實踐基礎(chǔ)上進行完善與拓新,力求反映國內(nèi)外液體管道瞬變流研究領(lǐng)域的新理論、新方法。在理論方面,本書將瞬變流理論、管網(wǎng)的瞬變流分析、泵及泵站分析進行了更詳盡的闡述及完善,增加了對彌合水擊數(shù)學模型及數(shù)值解法方面的分析;在應用方面,本書詳細闡述了瞬變流理論在管道泄漏檢測、管道堵塞檢測以及停輸再啟動等中的應用。
成都信息工程大學文丹丹編寫了第二章及第五章部分內(nèi)容,中國石油北京油氣調(diào)控中心楊毅編寫了第三章部分內(nèi)容,中國石油天然氣與管道分公司張紅兵編寫了第八章部分內(nèi)容,中國石油西南管道公司黃立宇編寫了第九章部分內(nèi)容,西南石油大學研究生朱淑君、冷俊、劉剛、王迪、張璐對本書的編寫做出了貢獻,在此表示感謝。
本書在編寫過程中得到了中央財政支持地方高校發(fā)展專項資金“石油與天然氣工程國家一級學科”項目和國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局項目“大落差輸油管道斷流空腔彌合水錘的危害及其防護技術(shù)研究”(sichuan-0013-2016AQ)的資助以及西南石油大學石油與天然氣工程學院的大力支持,謹致謝忱。
由于編者水平有限,本書在內(nèi)容選擇和編寫上難免有不妥之處,敬請讀者批評指正。
第一章 緒論
第一節(jié) 研究的目的及意義
第二節(jié) 研究現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài)
第二章 瞬變流基本理論
第一節(jié) 瞬變流分析基本方程
第二節(jié) 瞬變流方程的數(shù)值解法
第三節(jié) 邊界條件的建立和求解
第三章 泵及泵站分析
第一節(jié) 離心泵及其特性
第二節(jié) 泵站分析
第三節(jié) 泵站的運行控制
第四節(jié) 泵站的水力瞬變
第四章 液柱分離和彌合水錘
第一節(jié) 氣體釋放
第二節(jié) 液柱分離和斷流空腔
第三節(jié) 斷流空腔與彌合水錘升壓的關(guān)系
第四節(jié) 完全斷流型空腔彌合水錘的形成過程分析
第五節(jié) 斷流空腔彌合水錘的防護措施
第六節(jié) 小結(jié)
第五章 斷流空腔彌合水錘數(shù)學模型及數(shù)值解法
第一節(jié) 斷流空腔彌合水錘數(shù)學模型
第二節(jié) 斷流空腔彌合水錘的數(shù)值模擬
第三節(jié) 斷流空腔彌合水錘工程實例分析
第六章 管網(wǎng)系統(tǒng)分析
第一節(jié) 管網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)流動分析
第二節(jié) 管網(wǎng)的瞬態(tài)流動分析
第七章 瞬變流在管道堵塞檢測中的應用
第一節(jié) 基于瞬態(tài)壓力信號分析的堵塞檢測
第二節(jié) 基于小波變換的信號分析方法
第三節(jié) 基于小波變換的堵塞點識別技術(shù)
第四節(jié) 應用實例分析
第八章 瞬變流在泄漏檢測中的應用
第一節(jié) 基于瞬態(tài)模型的泄漏檢測方法
第二節(jié) 基于瞬態(tài)負壓波的泄漏檢測方法
第九章 長距離輸油管道水力瞬變分析
第一節(jié) 水力瞬變分析軟件介紹
第二節(jié) 基于SPS的原油管道停輸再啟動分析
第三節(jié) 基于TLNET的原油管道泄漏量分析
參考文獻