油库管道中水击产生的原理及预防措施

王勇（重庆盛基新源建筑工程设计有限公司，重庆400000）

摘要：水击现象是在油库发油系统中可能出现的一个问

题，水击会导致压力的增大，使管道正常工作的压强成倍上升，压强的大幅度波动会带来严重的破坏性，比如损坏计量仪表、破坏阀门、管道爆裂等，对管道的输送效率和设备的安全运行造成极大的影响。水击现象的原因多样，操作方法不当、设计缺陷等，都会出现水击。本文对油库管道中水击现象的原理进行探析，并提出相应的预防措施。

关键词：油库管道；水击；预防由于外界的某种因素，比如泵机组突然停车等，导致管道中液体的流速迅速变化，引起液体内部的压强交替升降，急速升高或者降低，这种压强作用在阀门、管壁或者其他元件中，如同锤击，因此称为水击或者水锤。油品压强由于水击的作用，出现急剧升降的交替变化，压强可以降到油品饱和蒸气压以下，也可以升高到设计压强的几十倍或者上百倍，造成严重的破坏，因此需要确定可能出现的最大压强和最小压强，采取适当的措施防止水击。

第四，水击现象会导致汽蚀现象的发生。水击现象中产生的水击波在管路中交替迅速变化，在某一瞬间，迅速降低的压力会低于管路内油品的饱和蒸气压，导致大量油蒸汽的出现，从而在管路内产生气泡，出现汽蚀现象，腐蚀管壁和其他设备。由于汽蚀的作用，减少了管路的实际流通面积，降低管路的输送效率。

3油库管道中水击的预防措施

（1）合理布局管路

水击现象本身存在严重的危害性，输油管路中出现向上或者向下的大角度凸起，都会扩大水击现象的危害。管路向上凸起点容易出现汽蚀现象，影响油品的流动，降低输送效率。管路向下凸起点受水击的冲击，传递造成的应力集中由于冲击波的作用停止[3]。因此在管路设计中要合理布局，管道要均匀上升或者下降，防止应力集中，以及水击现象导致的油品不连续流动，降低水击的危害，促进输油管道的安全有效运行。（2）延缓阀门的调节时间

为有效缓和水击现象的发生，可以延缓阀门的调节时间。延缓调节时间的主要依据是阀门的特性，当截止阀关到15%左右，管道里的液体流速几乎不变，采取措施缓慢关闭剩余的15%，降低产生的压力的变化值，减少压力交替变化的危害。如果高速输油管线设置有自动切断阀，为减缓水击，可以采用缓闭的电动阀。（3）增设调压阀，设置止回阀

水击现象会导致大幅度的快速的压力变化，如果能够减少压力的变化，就会降低水击波的传递速度和水击波的强度，从而减少水击现象的影响。如下图，可以在容易出现水击现象的位置上，增设调压阀，对压力进行调节[4]。当管道内的压力出现变化，随着油品压强的升高，调压阀的缓冲增加，同样也会随着油品压强的降低而减少，对管道内水击现象的瞬时压力变化进行及时的调整，降低水击强度，减少压力的变化。也可以设置止回阀，中断水击波的传递，降低水击的危害。输油泵停止或者阀门突然关闭，都会导致水击的发生，受水击波的作用，损坏叶片、泵体、阀门。在鹤管、放油口、泵出口设置止回阀，可以降低对阀门、泵体的影响。

1油库管道中水击产生的原理

管道和油品都是弹性体，并不是刚体，水击压强达到一定

的程度，会导致油品和管道的形变，一方面是管道管壁的膨胀，一方面是油品的压缩。管道中的油品流速并不是同时发生变化的，而是具有传递性，形成水击波或者弹性波，进而实现传递。水击发生的重要条件，就是管道油品流速的突然变化。产生水击现象的内部因素主要是由于油品存在的压缩性和惯性。

2水击的危害

输油管路中的水击现象导致管路压强出现急剧的升降，这种变化幅度通常很大，会严重损害管路和相关的连接设备，导致设备运行的不安全。水击现象产生多种危害，第一，在管路

[1]

输油作业中出现噪音。油库管道中发生水击现象，内部的油品压强会迅速大幅度升高，同时迅速产生更大的冲击力，冲击过滤器、单向阀、阀门阀板等设备。油品压强也会出现迅速的大幅降低。压力波不断进行升高和降低的交替，也会使部分设备元件承受的压力迅速不断转换，从而导致相互撞击和剧烈的震动，引发噪音。

第二，水击现象会导致管路应力薄弱点发生破裂。由于油库管道的水击，导致油品压强的交替大幅变化，瞬时升高或者降低，使管壁更容易受到影响，由于反复不断的冲击力的作用，管壁的薄弱处比如焊接处、拐弯处等，都容易疲劳损伤，长期作用下就会拉裂或者变形，最终引起油品滴漏。

第三，水击现象对管路附属设备的运行造成严重影响。在输油管网中不断应用高精度的设备，比如自动发油系统等。高精度的设备对管路的水路特性有更高的要求，设备的正常运行

[2]

需要有稳定的压力。但是水击现象下，造成的瞬时交替的压力冲击，对设备的技术性能产生不利的影响，降低了设备的使用性能和使用寿命，一定程度上也不利于输油管路系统的信息化、自动化发展。

图1增设调压阀

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工程与施工（4）增设高位罐或者中继罐

高位罐或者中继罐的设置有利于减少水击的压力和危害效应，根据实际情况，有合适的设置油罐的位置，能够减少相对位差和输油管道的长度。但在增设中继罐或者高位罐前，需要综合考虑各种适应性条件，首先是地形环境情况，在需要地形环境中是否适合增设。其次是投资情况。中继罐或者高位罐的增设，都需要较大的资金，因此要明确是否有足够的资金保证设置[5]。最后，增设以后在油库内的油品需要增加一次输转，同时大呼吸损耗也会增加一次。要综合考虑油蒸汽逸散导致的危险、运行的费用、油品的损耗等，注重经济性和合理性，通过科学充足的论证才能确定是否采用。（5）增加一段软管，增设大管径集油管为预防和降低水击的危害，可以采用增加管道刚性的方式，在管道中加一段软管，发生水击时，能够帮助释放能量。通常加油站加油枪的开关时间比较短，但是没有严重的水击问题，加油枪前有软管就是一个重要原因。预防水击危害，也可以采用减慢油品流速的方式，增设大管径集油管。油库自动定量发油系统中，如果输油管道短，中继罐或者储油罐和发油现场相对位差少，在突然将阀门关闭的状况下，水击现象不严重，可以在发油分支管、输油管道之间增设大管径集油管。（6）保证科学合理的操作在相关操作中，要保证规范合理，预防和减少水击效应。水击的危害和阀门关闭的长短有关联，阀门关闭的时间越慢，水击的危害越低，反之亦然。在操作手动阀门时，需要注重阀门开度小时，保证慢开慢闭。如果出现水击现象，要立即对阀门的开度进行调整，及时改变水击的震荡周期，降低水击现象和危害作用。

总之，水击现象是油库管道中的普遍现象，也是难以避免的问题。油库管道中的水击会导致噪音的出现，影响设备安全运行，导致薄弱点的破裂和汽蚀现象的发生，降低运输效率和安全性。因此在油库管道设计和施工中必须考虑水击的作用，通过合理布局、延缓阀门的调节时间、在有条件的情况下增设中继罐或者高位罐等方式，预防和缓和水击的危害，操作人员要严格按照程序操作，将水击的影响降到最低。

石油管道安装施工常见

问题及对策研究

姚文宾（中国石油天然气管道第二工程有限公司，江

苏徐州221008）

摘要:石油管道安装过程中往往会出现许多问题，管道安装的质量问题和效率问题直接影响整个石油管道的运行状态和石油行业的经济效益。本文对石油管道安装过程的常见问题进行分析，并针对这些问题提出一些对策来减少问题的出现，来保证工作质量，预防由这些问题导致的石油泄漏事件，从而促进我国石油工业的持续和健康发展。

关键词：石油管道；管道施工；对策研究

随着我国社会经济的迅猛发展，石油产业成为我国化工业中的龙头，带动其他产业的发展，在国民经济中具有举足轻重的地位。石油发展的状况备受社会的关注。石油管道安装的质量问题和效率问题直接影响整个石油管道的运行状态和石油行业的经济效益。因此，相关工作人员和施工单位一定要树立起科学的、完善的施工安全管理体系，根据操作现场的实际的情况，建立更加合理、科学的安全管理制度体系。我们要不断加强石油管道的建设工作，保证工作质量，从而促进我国石油化工业的持续和健康发展。

1石油管道施工过程中的常见问题分析

1.1石油管道的防腐问题

石油管道基本安置在地表之下，长时间与土壤中的酸碱化合物接触，容易受到腐蚀。除此之外，石油工业环境相对恶劣，空气中的二氧化碳、二氧化硫、氢氧化物以及一些具有很强腐蚀性的介质，与石油管道接触后也会产生腐蚀现象。如果对于石油管道的日常维护工作做得不到位，没有及时处理这些受到腐蚀的管道，继而大大影响管道的使用性能和缩减管道的使用寿命。当前，很多施工单位目前尚未对这一问题予以足够的关注，管道的腐蚀问题并没有得到很好的解决。同时，相关施工部门在安装工程未进行前，尚未对管道施工所需的材料进行全面的管控，很多材料不符合施工标准，进一步影响了管道的耐用性。

参考文献：

[1]刘元龙,周群,李若然.油库蒸汽管道水击现象的分析及

防范[J].化工管理,2015(26):176-176.

[2]闫言.蒸汽管道中的水击现象及预防措施[J].工业b,2015(11):00081-00082.

[3]田波,牛刚,张国元.浅析油库水击现象控制措施[J].工业,2016(9):00165-00165.

[4]吴冀苏.有效控制油库水击现象的相关措施[J].中国科技纵横,2015(17):39-40.

[5]杨明.现代化油库建设存在的问题及对策研究[J].化工管理,2015(24):9-9.

作者简介：王勇(1986-)，男，汉族，重庆人，大学本科学历，中级职称，重庆盛基新源建筑工程设计有限公司，主要研究方向：汽车加油站、加气站（LNG、CNG、LPG）、石油库、燃气管线等设计施工与管理。

1.2管道阀门的安装问题

管道阀门的安装不规范也是石油管道安装过程中常见的问题之一。石油管道的阀门安装一定要按照相关规定进行，尤其是阀门的方向，一定要保证是严格按照设计图纸施工，来保证阀门安装的稳定性和安全性。另外施工人员的专业水平不高，是导致阀门出现问题的另一个重要原因。由缺乏专业知识和技巧，常常出现不按照安装程序和规范进行，继而导致问题的出现。一旦阀门的安装不规范，不仅会增加日后日常维修的

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