基于SPS的Y型航煤长输管道系统工艺分析

党鹏飞

摘 要：随着国民经济的快速发展，近年来随着机场业务量的增长，区域单机场已经无法满足部分大型城市的发展需求。航煤作为飞机的血液，其保障能力将对民航事业产生重要的影响。本文针对某城市“一市两场”情况，采用SPS软件对航煤管道系统的输送工艺进行分析，提出合理的管道改造和输送方案。

关键词：SPS；Y型；航煤管道；工艺；分析

中图分类号：TE832 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）19-0132-02

某城市拥有A（现有机场）和B（新建机场）两座机场，目前的供油模式Y型供油模式，即P炼厂通过管道输至分输站，再分别向A机场和B机场供油，详见图1。目前可采取的输送方案有两种，同时输送和分时输送。同时输送模式下，管道系统不需要频繁的进行分输操作，系统的维护量较小；而分时输送虽然增加了系统操作和维护工作量，但可以保持高输量向其中一个机场供油。本文采用SPS软件，对两种输送模式下的输送工艺进行稳态模拟，通过对比输送参数，确定合理的输送方式，并新增输油管道改造方案，详见图2，确定管道系统的最大输油能力。

1 主要设计参数

（1）油品参数：航空煤油，20℃密度780kg/m3，20℃粘度1.5mPa·s；（2）管道参数：管径（DN250）、设计压力（10MPa）；（3）高程参数：管道系统沿线高程参数详见表1；（4）其他参数：计算输送温度（20℃）、最小操作压力（≥0.2MPa）；钢管管壁粗糙度（0.054mm）。

2 工艺计算软件

本工程管道工艺计算采用德国STONER公司的SPS（Stoner Pipeline Simulator）软件进行计算、模拟及分析的，该软件是世界公认的长距离输油（输气）管道设计、计算以及全线自动化控制模拟的软件。

3 输送工艺方案

3.1 工艺方案

由于目前的供油模式采用一泵到底的输油工艺，本次针对不同的站场建设方案（是否增加中间泵站）和不同的输送方案对管道整体的输油参数进行分析，主要方案见表2。

3.2 管道系統配泵方案

管道系统配泵方案主要有两种：一是维持现状的配泵方案；二是新增中间泵站，并对首站配泵进行改造，油泵改造的基本原则是泵站出站压力低于管道设计压力1.0Mpa，配泵情况详见表3。

4 工艺计算结果

4.1 现状配泵方案

（1）A1方案。本方案为分时输送方案，即同一时间P炼厂只向其中1个机场输送航煤，其输送稳态下，各个位置的工艺参数见表4。（2）A2方案。本方案为同时输送方案，即P炼厂同时向A、B2个机场输送航煤，其输送稳态下，各个位置的工艺参数见表5。（3）小结。①从以上数据可以看出，管道最高点（里程110km处）是本输油方案下的翻越点；②当采用同时输送方式时，管道的总体输量基本不变，A机场和B机场随着末站进站压力的调整，可以得到多种不同的流量组合。③由于采用同时输送方式B机场和A机场接收流量都较小，进站压力较大，从安全运行角度考虑，本输送方式不予推荐。本方案下建议采用分时输送方式，年最大输量可达到160万吨，具体的接收量可根据输油时间来调节。④现状配泵条件下，该Y型航煤长输管道系统建议采用分时输送的方式。

4.2 改造方案

（1）B1方案。输送稳态下，各个位置的工艺参数见表6。（2）B2方案。输送稳态下，各个位置的工艺参数见表7。（3）小结。①从以上数据可以看出，管道向A机场输油方案下，P炼厂至A机场沿线无翻越点；管道向B机场输油和同时向A机场和B机场输油方案下，P炼厂至B机场段管道次高点（里程130km处）是管道的翻越点。②当采用同时输送方式时，根据A机场和B机场随着末站进站压力的调整，可以得到输油流量组合，管道的输油总量在305～345m3/h之间。③由于采用同时输送方式A机场和B机场接收流量都较小，且进站压力较高。本方案下建议采用分时输送方式，根据两机场不同的输油时间，年最大输量在205～230万吨之间。④改造条件下，该Y型航煤长输管道系统建议采用分时输送的方式。

5 结语

经水力模拟计算，该管道的最佳输送方式为分时输送。在现状配泵条件下，管道的最大年输量可以达到160万吨；在增加中间泵站和改造首站配泵的情况下，管道的最大年输量可以达到205～230万吨之间。管道运营单位可以根据实际的输油需求，合理调整输油时间，并适时启动新增中间泵站和首站改造的相关工作。