Pipenet軟件在植物油罐區(qū)改造項(xiàng)目中的應(yīng)用

◎彭茗暉，王 寧（中糧工程科技（鄭州）有限公司，河南 鄭州 450053）

Pipenet軟件在植物油罐區(qū)改造項(xiàng)目中的應(yīng)用

◎彭茗暉，王 寧
（中糧工程科技（鄭州）有限公司，河南 鄭州 450053）

PIPENET系列軟件具有廣泛的工業(yè)用途，可以有效地提高設(shè)計(jì)效率，增加工程收益，降低事故發(fā)生率。基于此，以某植物油罐區(qū)改造項(xiàng)目為例，介紹pipenet軟件流體模擬計(jì)算功能在實(shí)際施工中的應(yīng)用。

pipenet軟件；植物油罐區(qū)；施工

1　PIPENET軟件簡介

PIPENET系列軟件具有廣泛的工業(yè)用途，可以在石油、天然氣、造船、化工及電力工業(yè)中對管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算和優(yōu)化，可使工程管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更科學(xué)、更合理、更經(jīng)濟(jì)、更安全，還可以有效地提高設(shè)計(jì)效率，增加工程收益，降低事故發(fā)生率。

鑒于此，介紹如何利用PIPENET軟件的Standard Module模塊對某植物油罐區(qū)改造項(xiàng)目中的管網(wǎng)進(jìn)行水力計(jì)算分析。

2　工程概述

某植物油罐區(qū)改造項(xiàng)目中，對原有庫容5 000 m3罐區(qū)部分油罐進(jìn)行搬遷改造，并新建一座泵房。按照建設(shè)單位的要求，對罐區(qū)原有10只500 m3植物油罐（內(nèi)徑9.0 m，壁高8.6 m）中的4只進(jìn)行搬遷，罐區(qū)內(nèi)原有進(jìn)出油主管道為DN100保持現(xiàn)狀，并將改造后的新管道與其對接。此外，建設(shè)單位還表示，原有油罐的進(jìn)油管道為下進(jìn)式（進(jìn)油管高出罐底板0.3 m），而且沒有設(shè)置止回閥，使得在實(shí)際卸油作業(yè)過程中罐內(nèi)油達(dá)到較高液位（最高液位8.0 m）時(shí)卸油泵進(jìn)罐阻力較大。因此，業(yè)主提出要將改造的進(jìn)油管線進(jìn)行水力計(jì)算，驗(yàn)證新配KCB1600齒輪泵可否滿足改造后卸油工況使用。

3　Pipenet的應(yīng)用

3.1建模

建模工況如下：設(shè)計(jì)的操作溫度下，40 m3油罐車到庫后通過泵房內(nèi)KCB1600收油泵對最遠(yuǎn)端500 m3油罐內(nèi)進(jìn)行植物油卸車。首先，根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求，完成輸送介質(zhì)特性（見表1[1，2]）、管道材質(zhì)、泵曲線（見圖1）等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的輸入。根據(jù)工藝流程圖和管道布置圖進(jìn)行建模（見圖2），管口Node1設(shè)置為Input，接油罐車卸油軟管；管口Nozde19設(shè)置為Output，接油罐進(jìn)口。

表1　介質(zhì)特性表

圖1　KCB1600齒輪泵特性曲線圖

3.2水力計(jì)算結(jié)果分析

經(jīng)過計(jì)算（見圖3），植物油卸車后經(jīng)過KCB1600泵輸送至罐區(qū)遠(yuǎn)端油罐進(jìn)油口處，壓力為373.8 kPa。同時(shí)，假設(shè)油罐達(dá)到設(shè)計(jì)液位8.0 m，則由此產(chǎn)生的液壓經(jīng)計(jì)算為69.5 kPa，遠(yuǎn)小于油罐進(jìn)油口壓力。由此可以得到，改造后新增加的KCB1600齒輪泵所提供的壓頭足以將罐車來油在油罐處于較高液位時(shí)卸入遠(yuǎn)端油罐內(nèi)。

此外，計(jì)算結(jié)果顯示，此工況下泵后卸油管DN100的每米單位壓損為2.33 kPa/m，造成壓力損失為214.8 kPa，分析其主要原因是罐區(qū)原有管道為DN100，當(dāng)罐區(qū)設(shè)計(jì)流量提高為95 m3/h時(shí)，泵后管道流速為3.4 m/s，使得管網(wǎng)具有較高的沿程阻力。

一般植物油輸送的經(jīng)濟(jì)流速為u=1.5 m/s為宜。由式D=18.8*√（V/u）[3]計(jì)算得到內(nèi)徑為D=149.6 mm，取整為DN150。按照計(jì)算結(jié)果將泵后卸油管線調(diào)整為DN150進(jìn)行計(jì)算（見圖4）。由計(jì)算結(jié)果顯示，若泵后卸油管更改為DN150后的每米單位壓損為0.26 kPa/m，造成壓力損失僅為30.4 kPa。

因此，根據(jù)該項(xiàng)目的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)方案所選用的管網(wǎng)和新泵可以滿足工況要求，但管道沿程阻力較大。若在項(xiàng)目投資預(yù)算和施工工期允許的情況下，可以考慮將卸油管線更換為DN150。

4　結(jié)論

利用Pipenet軟件可以在植物油罐區(qū)儲(chǔ)運(yùn)中較好地模擬計(jì)算設(shè)定工況下管網(wǎng)流體，為油罐區(qū)設(shè)計(jì)和施工提供可預(yù)見性的數(shù)據(jù)參考和支持。因此，該軟件具有極大的推廣和應(yīng)用價(jià)值，值得廣大油脂儲(chǔ)運(yùn)工程設(shè)計(jì)和施工人員采用。

圖2　卸油管線水力計(jì)算模型圖

圖3　水力計(jì)算圖

圖4　水力計(jì)算圖

[1]鄭發(fā)正，范鴻宇，徐克明.,植物油的粘溫性與潤滑性[J].合成潤滑材料，2009，36（4）：38-39.

[2]印華，邱毓昌.油浸變壓器用植物油[J].絕緣料，2003（4）：23-25.

[3]徐寶東.化工管路設(shè)計(jì)手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011：7.

Application of Pipenet Software in the Reconstruction of Plant Oil Tank Area

Peng Minghui，Wang Ning
（COFCO Engineering & Technology （Zhengzhou） Co. Ltd.，Zhengzhou 450053，China）

PIPENET series software has a wide range of industrial applications，can effectively improve the design efficiency，increase engineering revenue，reduce the incidence of accidents. Based on this，a plant tank area reconstruction project was set as an example，for introducing the application of pipenet software on fluid simulated calculation in the construction.

Pipenet software； Plant oil tank； Construction

TS221

10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.04.018

彭茗暉（1987-），男，助理工程師，主要研究方向：油脂工程設(shè)計(jì)。