张振鹏，陈文峰，张振兴，蔡广元，张苏飞

(海洋石油工程股份有限公司，天津 300451)

1 前言

管道系统水击是由于管道系统内部流体流速突然发生变化的一种典型瞬态水力学现象，水击会对管道系统造成严重的破坏，如管道破裂、阀门断裂、增压设备损坏等严重事故[1-3]。对于海底输油管道而言，当存在以下情况时可能发生水击，如机组转速变化或事故状态停外输泵、输量突变、下游阀门突然关闭等[4]。为防止在水击工况下管道超压以及削弱管道运行参数的波动，最有效的防护手段是依靠管道的自动保护系统。输油管道水击保护措施主要由压力联锁保护、水击超前保护、水击泄压保护三部分组成。水击泄压保护作为管道安全运行中重要保障，是输油管道的最后一道安全屏障[5-6]。

PIPENET是目前主流的管网流体计算和分析软件，广泛应用于石油、天然气、造船、化工以及电力工业等领域，用以进行管网系统计算和优化[7-8]。

2 某海上外输原油管道系统流程简述

某海上油田外输原油管道系统主要组成部分有：上游中心平台原油外输泵4台，44.2 km海底管道，14.6 km上岸管道，1.5 km终端厂区工艺管道，1.4 km终端至炼化厂外输管道，整个管道系统全长为61.7 km，尺寸为16寸；其中终端厂区工艺管道出口与入口均设有16寸紧急关断阀(ESDV-A/B)，关阀时间为6 s，上岸管道出口与关断阀ESDV-A之间设有4寸水击泄放阀，水击泄放阀出口设有容积为150 m2的水击接受罐；终端至炼化厂1.4 km管道出口设有16寸界区关断阀(XV-C)，关阀时间为120 s。……