探究SPS在航煤長輸管道選線過程中的應(yīng)用

摘 要 隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，近年來隨著機場業(yè)務(wù)量的增長，常規(guī)的鐵路及公路運輸方式已經(jīng)無法滿足需求，管道運輸成為機場航煤供應(yīng)的重要保障方式。航煤作為飛機的血液，其保障能力將對民航事業(yè)產(chǎn)生重要的影響。本文針對某城市航煤管道建設(shè)的前期選線階段，采用SPS軟件對航煤管道系統(tǒng)的輸送工藝進行分析，對選線方案提出合理的優(yōu)化。

關(guān)鍵詞 SPS;航煤管道;工藝;選線;分析

引言

某城市機場的現(xiàn)狀航煤保障為鐵路保障，隨著業(yè)務(wù)量的穩(wěn)步提升，需要鋪設(shè)航煤管道以提高保障力度。管道以該市的中轉(zhuǎn)油庫A為起點，終點為機場油庫B。沿線需要翻越兩座山脈，分別為山脈T和山脈M，穿越河流1處，為河流Y。根據(jù)規(guī)劃部門提供的線路方案，根據(jù)不同的穿越點以及線路路由方案，共有2個路徑可以選擇。

本文采用SPS軟件，對2種線路方案下的輸送工藝進行穩(wěn)態(tài)模擬，通過對比輸送工藝參數(shù)并進行分析，確定合理的線路方案[1]。

1主要設(shè)計參數(shù)

（1）油品參數(shù)：航空煤油，20℃密度780 kg/m3，20℃黏度1.5mPa·s;

（2）管道參數(shù)：管徑（DN400）、設(shè)計壓力（8MPa）;

（3）高程參數(shù)：管道系統(tǒng)沿線高程參數(shù)詳見表1;

（4）其他參數(shù)：計算輸送溫度（20℃）、最小操作壓力（≥0.2MPa）;鋼管管壁粗糙度（0.054mm）。

2輸油工藝

（1）工藝計算

管道水力計算按照《輸油管道工程設(shè)計規(guī)范》（GB50253-2014）中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

（2）水力計算

水力計算即計算整個沿線的水力損失，按輸油管道規(guī)范要求，管道內(nèi)輸送牛頓流體時，沿程損失按下式計算：

式中，h為管道內(nèi)沿程水力摩阻損失（m）;λ為水力摩阻系數(shù);L為管道計算長度（m）;d為管道的內(nèi)直徑（m）;V為流體在管道內(nèi)的平均流速（m/s）;g為重力加速度（9.81m/s2）;

qv為平均溫度下的體積流量（m3/s）。

（3）工藝計算軟件

本工程管道工藝計算采用德國STONER公司的SPS（Stoner Pipeline Simulator）軟件進行計算、模擬及分析的，該軟件是世界公認的長距離輸油（輸氣）管道設(shè)計、計算以及全線自動化控制模擬的軟件。

3輸送工藝方案

3.1 工藝方案

由于目前的供油模式采用一泵到底的輸油工藝，本次針對不同的線路方案的輸油參數(shù)進行分析，方案詳見表1。

3.2 管道系統(tǒng)配泵方案

管道首站的配泵情況詳見表3。

4工藝計算結(jié)果

4.1 方案1

線路方案1輸送穩(wěn)態(tài)下，各個位置的工藝參數(shù)見圖1和表4。

（1）本線路方案管道先沿山脈M平行敷設(shè)，在靠近機場位置穿越山脈M后進入機場;

（2）從以上數(shù)據(jù)可以看出，管道最高點（穿越山脈T，11.67km）是本輸油方案下的翻越點;

（3）本方案下，末站進站壓力略高于常規(guī)的0.4MPa，需要進行末站節(jié)流。

4.2 方案2

線路方案2輸送穩(wěn)態(tài)下，各個位置的工藝參數(shù)見圖2和表5。

（1）本線路方案管道先穿越山脈M，再沿山脈M平行敷設(shè)至靠近機場位置;

（2）從以上數(shù)據(jù)可以看出，管道最高點（穿越山脈M，30km）是本輸油方案下的翻越點;

（3）本方案下，末站進站較高，需要進行末站節(jié)流。

5結(jié)束語

通過工藝計算結(jié)果可以看出，在方案配泵條件下，兩個方案均存在翻越點，但由于方案2相比于方案1翻越點高程較高，因此造成了雖然方案2先行穿越第二座山脈（高點），但方案1的末站進站壓力仍低于方案2的進站壓力，從工藝操作、安全的角度，線路方案1為最優(yōu)方案。在實際的線路比選過程中，還需要綜合考慮線路方案的長度、穿越工程量、沿線并行敷設(shè)的障礙、拆遷等因素，綜合考慮線路路由的最優(yōu)方案。

參考文獻

[1] 徐榮華，李德春，崔偉雄，等.SPS軟件研究及其應(yīng)用[J].工程地球物理學報，2011，（02）：178-181.

作者簡介

黨鵬飛（1987-），男，河南孟州人;學歷：碩士，工程師，研究方向：民航供油工程設(shè)計。