基于OLGA软件的某成品油管道N站泄压参数优化

梁俊 陈小华 徐德腾

摘      要： 输油站场泄压系统的泄放能力对于站场的安全有着重大的意义。为了验证某成品油管道分输站场N在进站阀门关断工况下泄压系统的保护能力，采用OLGA软件对N站站内阀门突然关闭造成的水击工况进行模拟计算。分别模拟普通工况与极端工况来检验现有泄压系统是否能达到安全泄压目的的同时，模拟不同泄压阀直径、泄放管道直径、泄压罐呼吸阀直径对泄压过程中的泄放管道内累计泄放量、进罐流速以及罐压的影响，优化分输泵站N现有泄压系统参数。

关  键  词：水击;OLGA软件;泄压阀;泄压管;呼吸阀

中图分类号：TE 832       文献标识码： A       文章编号： 1671-0460（2020）05-0919-04

Abstract： The discharge capacity of the pressure relief system of the oil transmission station is of great significance to the safety of the station itself. In order to verify the protection capability of the pressure relief system of a refined oil pipeline distribution pump station N under the condition of water hammer caused by the shutdown of the inlet valve，

OLGA software was used to simulate the water hammer condition caused by sudden closure of valve in N station， a distribution pump station for transporting oil products. Common and extreme conditions were respectively simulated to verify whether the existing pressure relief system can achieve the purpose of safe pressure relief. At the same time， in the process of pressure relief， simulate the influence of different pressure relief valve diameter， relief pipe diameter， relief tank breathing valve diameter on the cumulative discharge capacity， tank inlet velocity and tank pressure in the relief pipe， and optimize the existing pressure relief system parameters of station N according to the simulation results.

Key words： Water hammer; OLGA software; Relief valve; Pressure relief pipe; Breathing valve

水击是输油管道中常有的现象，对管道安全运行产生极大的威胁，通常体现在因事故引起水击造成流量和压力的变化，如站场突然停电导致输油泵停输，进出站阀门事故关闭。这类事故容易造成非常大的流量突变和压力突变，当水击压力超过输油管道最大承受压力时，轻则引起输油管道或设备发生损害，重则会出现爆管等严重事故[1，2]。

GB 50253-2014《输油管道设计规范》5.1.4中规定，正常操作下，由于水击和其他因素造成的瞬间最大压力值，在管道系统中任何一点都不得超过输油管道设计内压力。目前长输管道主要使用超前保护系统和泄压系统共同作用来保护管道的压力安全。超前保护系统即采用保护性调节或顺序停掉相关泵站输油泵等方法向上下游发出增压波或者减压波，以防止管线相对薄弱地段超压或高点汽化。泄压系统由泄压阀、泄压罐、泄放管道以及一些仪表组成，当站场进（出）站压力高于进（出）站泄压阀设定值时，泄压阀开启，通过减小主干道流量的方式来降低进（出）站压力。

分输站场由于不同时期分输任务不同，进出站流量变化较大使得进出站压力变化巨大，因此对于站场泄压能力要求较高。泄压阀通过泄放管道与泄压罐相连，阀后压力即为泄压罐内的压力，而泄压罐为常压罐，当泄压阀开启压力值与大气压相差较大时，泄压阀在泄放过程中要承受巨大的流量冲击，一旦泄放流量超过泄压阀的最大泄放能力时，可能会引起泄压阀阀内部控流部件的断裂，导致泄压阀开启后不能复位，从而造成冒罐事故[3]。因此对于分输站场泄压系统泄放能力的验算十分重要。

本文以某成品油管道分输泵站N为例，运用OLGA仿真軟件，分别对常规事故水击工况和极端事故水击工况进行模拟，检验分输泵站N现有泄压系统能否达到安全泄压的标准，并提出优化建议。

1  水击系统仿真模型的建立

1.1  OLGA仿真系统

OLGA是模拟烃类流体在油井、管道、管网中瞬、稳态多相流动的软件包，由挪威的SINTEF和IFE联合开发，是开发最早的油气混输管流瞬态模拟软件，是目前世界领先的瞬态多相流模拟软件[4]。

基于泄压系统理论计算和仿真模拟验证，结合现有泄压系统设计文件，应用OLGA软件对该管道建立仿真模型。