基于SPS的Y型航煤長輸管道系統工藝分析

黨鵬飛

摘 要：隨著國民經濟的快速發展，近年來隨著機場業務量的增長，區域單機場已經無法滿足部分大型城市的發展需求。航煤作為飛機的血液，其保障能力將對民航事業產生重要的影響。本文針對某城市“一市兩場”情況，采用SPS軟件對航煤管道系統的輸送工藝進行分析，提出合理的管道改造和輸送方案。

關鍵詞：SPS；Y型；航煤管道；工藝；分析

中圖分類號：TE832 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）19-0132-02

某城市擁有A（現有機場）和B（新建機場）兩座機場，目前的供油模式Y型供油模式，即P煉廠通過管道輸至分輸站，再分別向A機場和B機場供油，詳見圖1。目前可采取的輸送方案有兩種，同時輸送和分時輸送。同時輸送模式下，管道系統不需要頻繁的進行分輸操作，系統的維護量較小；而分時輸送雖然增加了系統操作和維護工作量，但可以保持高輸量向其中一個機場供油。本文采用SPS軟件，對兩種輸送模式下的輸送工藝進行穩態模擬，通過對比輸送參數，確定合理的輸送方式，并新增輸油管道改造方案，詳見圖2，確定管道系統的最大輸油能力。

1 主要設計參數

（1）油品參數：航空煤油，20℃密度780kg/m3，20℃粘度1.5mPa·s；（2）管道參數：管徑（DN250）、設計壓力（10MPa）；（3）高程參數：管道系統沿線高程參數詳見表1；（4）其他參數：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 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，本次針對不同的站場建設方案（是否增加中間泵站）和不同的輸送方案對管道整體的輸油參數進行分析，主要方案見表2。

3.2 管道系統配泵方案

管道系統配泵方案主要有兩種：一是維持現狀的配泵方案；二是新增中間泵站，并對首站配泵進行改造，油泵改造的基本原則是泵站出站壓力低于管道設計壓力1.0Mpa，配泵情況詳見表3。

4 工藝計算結果

4.1 現狀配泵方案

（1）A1方案。本方案為分時輸送方案，即同一時間P煉廠只向其中1個機場輸送航煤，其輸送穩態下，各個位置的工藝參數見表4。（2）A2方案。本方案為同時輸送方案，即P煉廠同時向A、B2個機場輸送航煤，其輸送穩態下，各個位置的工藝參數見表5。（3）小結。①從以上數據可以看出，管道最高點（里程110km處）是本輸油方案下的翻越點；②當采用同時輸送方式時，管道的總體輸量基本不變，A機場和B機場隨著末站進站壓力的調整，可以得到多種不同的流量組合。③由于采用同時輸送方式B機場和A機場接收流量都較小，進站壓力較大，從安全運行角度考慮，本輸送方式不予推薦。本方案下建議采用分時輸送方式，年最大輸量可達到160萬噸，具體的接收量可根據輸油時間來調節。④現狀配泵條件下，該Y型航煤長輸管道系統建議采用分時輸送的方式。

4.2 改造方案

（1）B1方案。輸送穩態下，各個位置的工藝參數見表6。（2）B2方案。輸送穩態下，各個位置的工藝參數見表7。（3）小結。①從以上數據可以看出，管道向A機場輸油方案下，P煉廠至A機場沿線無翻越點；管道向B機場輸油和同時向A機場和B機場輸油方案下，P煉廠至B機場段管道次高點（里程130km處）是管道的翻越點。②當采用同時輸送方式時，根據A機場和B機場隨著末站進站壓力的調整，可以得到輸油流量組合，管道的輸油總量在305～345m3/h之間。③由于采用同時輸送方式A機場和B機場接收流量都較小，且進站壓力較高。本方案下建議采用分時輸送方式，根據兩機場不同的輸油時間，年最大輸量在205～230萬噸之間。④改造條件下，該Y型航煤長輸管道系統建議采用分時輸送的方式。

5 結語

經水力模擬計算，該管道的最佳輸送方式為分時輸送。在現狀配泵條件下，管道的最大年輸量可以達到160萬噸；在增加中間泵站和改造首站配泵的情況下，管道的最大年輸量可以達到205～230萬噸之間。管道運營單位可以根據實際的輸油需求，合理調整輸油時間，并適時啟動新增中間泵站和首站改造的相關工作。