减压阀在管道中的调节原理

库鄯输油管道使用了两个减压阀，并联安装在觉罗塔格减压站，其中主阀pv1001起主要调节作用，副阀pv1002起备用调节作用，库鄯输油管道一期工程水力坡降线示意图如图4所示。

图4　库鄯输油管道一期工程水力坡降线示意图

从图4中可以看出减压阀的主要作用是。
(1)在减压站通过减压阀节流降压，消耗掉管道最高点至末站进站间的多余位能(p2－p3)。
(2)通过减压阀控制减压站上游管道的压力，保证高点正压运行，并避免高点至减压站管道内出现不满流现象。
(3)全线停运时，通过减压阀的严密关断，防止减压站上游出现不利于再启动的空管现象。
图4中高点与减压站处由伯努利方程得到简化后的稳定流的能量方程〔2〕：

即　p2＝p1＋γ（z1－z2）-γ.hf
由列宾宗公式得：

式中　z1——高点高程，m；
　　　 z2——减压站高程，m；
　　　 p1——高点压力，pa；
　　　 p2——减压站进站压力，pa；
　　　 q——管道内原油流量，m3／s；
　　　 d——管道内径，m；
　　　 l——高点至减压站间的管道长度，m；
　　　 γ——油品相对密度，kg／m3；
　　　 ν——油品运动粘度，m2／s；
　　　 β——流态系数，取0.024　6　s2／m。
其中z1、z2、d、l、β、γ、ν为已知，为了保证高点正压运行，取p1为0.2　mpa(设计参考值)，由式(1)中可以得出：减压站的进站压力p2随q变化而变化，q取首站出站流量。在实际运行中psp（减压站进站压力设定值）由scada系统根据实时测定的q进行计算得出，并从主机系统实时传给减压站的站控plc，由plc内的pid(比例积分微分)调节程序对减压站的上游压力p2进行控制。
　　 当p2＜psp时，pv1001关小，直至偏差e＝p2－psp＝0为止；
　　 当p2＞psp时，　pv1001开大，　直至偏差e＝0为止；
　　 当p2＝psp时，pv1001保持当前开度。
副阀pv1002是备用减压阀，其压力设定值为固定值，即不随管道流量变化而变化。当主阀pv1001故障关闭或流通能力不够时，副阀将自动参与调节，两阀的压力流量曲线如图5所示。

图5　压力流量曲线图

由图5可看出，主阀pv1001控制上游压力随流量增大而减小，而副阀pv1002控制上游压力为一定值，但两阀出口压力(随流量的变化)相同。