长输管道排水过程中的气阻现象与气阻定律

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1、第36卷第5期石油工程建设13‘¨‘一长一褥一一囊一鬻臻煞誊：lI匣恤冁囊_瓣糍誊一安金龙：㈣1rl糍獬．鬻(中国石化集团江汉石油管理局油田建设工程公司，湖北潜江433123)⋯．一l¨ll一摘要：长输管道在试压排水过程中时常会发生气阻现象，导致排水压力大大高于理论估算值。工程实践中．应该采取措施防止气阻现象的产生，以减小试压排水的困难。文章运用流体力学的基本理论．结合塑料管水力实验和长输管道工程实践，对气阻现象进行了分析，对所谓“气阻定律”做llll_星一出了否定的辨析文章的结论对于长输管道工程的试压排水和输配水系统的正常操作具有一定的指导意义。_关键词：

2、长输管道；水压试验；排水；水力实验；气阻定律中图分类一～0一号■瓣赣一：精～盥T啦E90_7鬻3l-_l．6～I一l文献标识码：A文章编号：1001—2206(2010)05-0013-041长输管道排水压力的估算AH；——试压管段最低点与排水El的高程建设中的长输管道一般都采用洁净水作为分段差／m：试压的介质。分段试压合格后，用压缩空气推动清h——设定排水速度下的沿程水头损失／m；管球(器)排出管内的试压水。hj——设定排水速度下的局部水头损失／m；根据流体力学的基本原理，排水清管器在管内——推动清管器正常行走所需的压力／正常行走的正面压力(压缩空气压力，

3、在此称为排MPa．一般为0．2～0．3MPa；～-◆0～水压力)至少应大于以下5种阻力之和：试压一排水口压力(背压)／MPa，一般为大管段的最低～点与排水口一的静水压差-△i；试压气压力．取0．1MPa。管段的沿程水头损失Yw~h；试压管段的局部水头在工程实践中，为便于应用，(1)式常常被损失·hj；推动清管器正常行走所需的压力(用简化成下式：■￥￥0￥￥￥￥于克服清管器的重力与摩擦阻力)；排水El的压≥Ji}·(·AH+)(2)力(背压)P0。也就是说，一般情况下应有：式中——保险系数，一般取1．3～1．5；≥·(。+hf+hj)++Po(1)△。一试压管

4、段沿线的最大高程差／m。式中一排水清管器正常行走的排水压力(表一般情况下，运用(2)式计算出的排水压力压，下同)／MPa：与工程实际压力能够很好地吻合。根据计算结果确——水的重度，取0．01MN／m；定的设备参数能够满足排水的操作要求。但有时也·十一——“+“—+一一+一+一+一—+一一+-+一+--+*+-—·卜_”—-卜-十*+-+一+-+-+-+-—-卜-—卜_*——+一-—+一-+-+-+-+-+·参考文献：工业，2001，21(2)：94—96．[1]陈守平，莫荣．开发喷涂补口新技术提高整体防腐新水平『J]．石[6]霍春勇，董玉华，高惠临，等．管道

5、故障树基本事件分析的德尔斐油科技论坛，2006，(6)：41—44．法fJ]．油气储运，2005，24(1)：8-10．f2】何淑静，周伟国，严铭卿，等．燃气输配管网可靠性的故障树分析【7】刘铁民，张兴凯，刘功智．安全评价方法应用指南【M】．北京：化学工业出版社．2005．lJ1．煤气与热力，2003，23(8)：459—461．【3】尤秋菊，朱伟，白永强，等．北京市燃气管网危险因素的事故树分析『J1．油气储运，2009，28(9)：27—30．作者简介：宋袢昕(1978一)，男，河南上蔡人，工程师，[4]孙永庆，李又绿，张铮，等．城市埋地燃气管网失效树的研

6、究IJ1．天曾从事城市燃气输配工作8年，现为西南石油大学在读硕然气工业．2004，24(11)：124—126．士研究生，主要从事油气管道风险评价与完整性管理研究。[5]廖柯熹，姚安林，张淮鑫．天然气管线失效树故障分析lJJ．天然气收稿日期：2010—05—24：修回日期：2010—06—2814石油工程建设2010年10月会发生异常现象：排水压力远远超过了按(2)式体紧密接触的弹性体。而空气(或其他流体)本身计算的Pe，排水清管器(球)还是不能正常行走，一不连续，二不是刚性，且因其具有黏性、流动性管内的试压水也不能正常排出。此时，我们通常认和可压缩性，管道

7、断面上各质点沿轴方向的流为产生了气阻现象。速并不相同(一般沿半径方向从里到外逐渐减小)。那么，气阻现象为什么会产生?如何评估气阻也就是说，管道内的微段空气柱并不是平行向前移现象对试压排水产生的影响?怎样防止气阻现象的动。因此，式(4)的力学平衡式不能成立，由此产生?而得出的“气阻定律”当然也不能成立。对于这些问题，很多人进行了有益的探索，提第二，对水力实验的理论解释不正确。翁一阮出了自己的见解，其中包括翁友彬、阮天恩(以下对自行设计的管道实验装置在实验中出现的断流现简称翁一阮)的水力实验和他们的“气阻定律”。象进行了分析。他们认为，出现断流现象的原因在2气阻

8、定律于管道系统的某一断面存在未知力PE，这个未知翁一