長距離油品輸送管(guan)道、煉(lian)油化工(gong)廠或電廠等(deng)長距離輸送液態流體管(guan)道可(ke)能會遇到大高差管(guan)道的設計(ji)。浙江至德(de)鋼業(ye)有限公司技術工(gong)程(cheng)師發(fa)現有些(xie)管(guan)道設計(ji)人員(yuan)未(wei)考(kao)慮大高差管(guan)道的設計(ji)問題。
大高差管道(dao)易造(zao)成的問題有:
①. 管道(dao)內介質動壓過(guo)大(da);
②. 管道(dao)內液柱拉斷;
③. 管(guan)道可能會在通(tong)過高點后形成不滿流
不滿(man)流(liu)分為三(san)段(duan)(duan):上(shang)段(duan)(duan)為氣(qi)(qi)化段(duan)(duan),介質從正壓區進入負(fu)壓區,液(ye)體(ti)中氣(qi)(qi)核失(shi)去穩定性,發生氣(qi)(qi)蝕(shi);中段(duan)(duan)為加速段(duan)(duan),管(guan)(guan)段(duan)(duan)上(shang)方(fang)形(xing)成空(kong)氣(qi)(qi)和液(ye)體(ti)蒸汽的空(kong)穴,使流(liu)體(ti)脫(tuo)離管(guan)(guan)道(dao)(dao)邊界,形(xing)成類似明渠流(liu)的流(liu)動,在重力作用下(xia)流(liu)速越來(lai)越快,液(ye)高越來(lai)越小,阻力能(neng)耗(hao)越來(lai)越大,最后達到某(mou)一(yi)最大流(liu)速產生液(ye)擊,給管(guan)(guan)道(dao)(dao)和下(xia)游管(guan)(guan)道(dao)(dao)或設備造成破壞。管(guan)(guan)道(dao)(dao)停運時(shi)造成管(guan)(guan)道(dao)(dao)最低點靜壓過大,影響管(guan)(guan)道(dao)(dao)的安全(quan)。
在(zai)設(she)計大(da)高差管(guan)(guan)道時,設(she)計人(ren)員往往會(hui)(hui)考慮到液擊的影(ying)響(xiang),但經(jing)常會(hui)(hui)忽略由于重力引(yin)起的重力流問(wen)題,錯誤地(di)認為管(guan)(guan)道中不存在(zai)不滿(man)流,都是滿(man)管(guan)(guan)流。因(yin)此很多相(xiang)關設(she)計的管(guan)(guan)道在(zai)實際運行時,大(da)高差管(guan)(guan)道的下降管(guan)(guan)中不是噪聲很大(da)就是振動厲害(hai)。
管道布置設(she)計液擊與(yu)重力流問題詳見《管道應(ying)力分析與(yu)工(gong)程應(ying)用》一書。