CN1044143C - 一种采用高可靠性联结方法的管道系统 - Google Patents

Abstract

一种采用高可靠性联结方法的管道系统属于给水总管道系统或给水管道系统。这种联结方法利用环网管段具有多方面传质的特性和用户枝状联结的优点，用两对串联阀门将一环网管段分成为三个管段，用户在其中间管段上同时得到两个供质源，使用户具备自维修而不影响系统和相邻用户的使用，解决了原环网系统需停运或分段停运检修的缺陷，可广泛适用于给排水、热力、煤气、石油化工、冶金、热力发电厂、核电站等环网管道系统的功能更新，创造安、稳、长的生产、生活环境，获得更高的社会、经济效益。

Description

一种采用高可靠性联结方法的管道系统

一种采用高可靠性联结方法的管道系统属于给水总管道系统或给水管道系统。

中国专利申请87102062.9公开的环网给水系统的高可靠性联结方法，建立了系统可靠性状态理论——系统可靠性状态方程0_m≈(T/nt)^n-1，为开发创制各种高层次逻辑结构的高可靠性系统奠定了理论基础。在技术路线上，采用冗余技术将任一环网管段分成为两个管段后用户用双管取质，这种方法不仅适用于单个用户，也适用于系统的联结与系统的控制，将用户取质和系统的联结与控制统一起来；同时一个冗余取水头部还可带多个用户，既保留了原环网布局的随和方便特性又充分显示出这种环网系统的高可靠性的长处。但是这种联结方法联结系统时使用的阀门较多，用户取质头占地较大，单个用户的投资也较高。

本发明旨在解决87102062.9联结方法中存在的上述问题，直接从环网的分段与交叉点控制及用户的枝状取质的低可靠性联结跃入环网系统的枝状高可靠性联结，还可实现新的功能组合，对环网群体用户的联结上更具优势。

实现上述任务的技术方案为：将环网管道上任一管段用两对串联阀门(1,2；1’2’)分成为三个管段(A；A′；B)，用户在中间管段(B)上接单管取质，用户取质的管线上可装设阀门或不装设阀门控制，用于系统联结时，每两个用户之间可采用四阀或三阀控制，系统联结时的“1”字、“+”字交叉点的各条管线上可采用单阀或双阀控制，同时在系统联结时，可在每个对系统的可靠性要求高的用户的接点上接上一个对系统的可靠性要求低的用户。

下面结合附图详述本发明。

图一、二高可靠性联结方法的原理图

图三、四、五每两个用户之间取质的联结控制方法

图七、八可靠性要求高的用户与可靠性要求低的用户的组合联结方法

图九环网供水系统的低可靠性联结方法

图十环网供水系统采用本技术的高可靠性联结方法

图十一环网供水系统的高可靠性联结方法

如图一所示，在任一环网管段上同时用两对阀门(1,2与1’2’)将其分成为三个管段(A；A′；B)，用户在两对阀门的中间管段(B)上接单管取质，用户在取质管线上可装设阀门(3)或不装设阀门(图二)控制。1和1′两阀紧靠用户取质管线，称之谓内对阀，2和2′分布在内对阀的两侧，称之谓外对阀，当左边A管线发生故障时，关闭阀门2和1，用户由右边管线A′供质，反之右边管线A′发生故障时，只要关闭阀门2′或1′，用户则从左边管线A取质，用户不会因管线的故障而得不到质的供应。当外对阀2或2′需要检修时，只要关闭与其串联的内对阀1或1′，用户从相对应的另一边取质即可。如要检修内对阀1、1′和用户的进口阀3时，只要在用户可以停止供质的时间内关闭外对阀2,2′即可进行，即使此时也不会造成相邻用户的质源停供，更不会造成系统性的停供，这就是高可靠性要求达到的目标。

图三为图一图二的高可靠联结方法用于系统联结时的情形。在两个用户之间装设两对阀门，检修时只要关闭相邻两用户那一对阀门。如b用户的7、8、9、10阀门需要检修时，只要关闭相邻的a用户的5、6阀门和c用户的11、12阀门即可进行。因而这种组合特别适用于高温、高压等有特殊保安要求的系统。

图四为图三用于高温、高压等特殊系统的一种变换联结方法。图三用的阀门多，而图四是两个用户之间装设三个阀门即共用一个外对阀，如ab用户之间共用外对阀5,bc用户之间共用外对阀8，用户的内对阀取质管检修时，只要关闭两外对阀，如b用户的6、7内对阀以内的阀门管线检修时，需要关闭5、8与4、9两对阀门。但是这种联结方法在居中的2、5、8、11……每个阀门检修时，则需要同时停掉一相邻用户的供质。

图五为一般系统群体用户采用图一图二的原理联结系统的又一种变换形式。每两个用户之间只共用一对阀门，这对阀门同时起到了这两个用户的内对阀和外对阀的作用，如a用户的内对阀3同时是b用户的外对阀，c用户的外对阀5同时又是b用户的内对阀，这样比起单个用户的联结又省掉了一对阀门，在一般系统中实施这种联结方法有很大的经济意义。当要检修b用户的进户管线阀门时，只要并闭4、5阀门即可；检修4、5阀门时，只要并闭3、6阀门即可，这时相邻用户并没受影响；3、6阀门的检修可分别与a或c用户的检修同时进行，也不造成b用户的取质的停止，这种联结的系统可实现高可靠性的功能组合，特别适用于一般性管道传输系统，用途广泛。

在系统联结中的“1”字、“+”字交叉上的各管段，如是一般性系统时，只需在交叉点各管线上装设一个阀门即可成双阀系统(图+Ⅰ；Ⅱ)，如果用于有特殊要求的系统联结，即可采取双阀控制。

图三至图五中的a、b、c每个用户的接管处再接上如图六、七、八中以虚线所示的用户，可以在不增加管线阀门的基础上扩大管线上的用户，尤其适合于对系统可靠性要求高的用户的接点上带上一个对可靠性无特殊要求的用户，检修时接点上的两个用户可同时进行，对整个系统的高可靠性没有影响。

综上所述，环网管道系统的枝状高可靠性联结方法适用于不同需要的环网管道的联结，也可用于其他的传、供质系统之中，实现物质传输的安、稳、长，达到系统的高可靠性目标。

图九为某工业环网供水系统的典型的低可靠性联结，两供水母管的十字交汇点上的四只阀门都不能在运行情况下检修，不少分段或交叉点控制阀门的检修时都会造成一些用户(装置)停止供水，而当其中部d1000供水母管检修时，系统左上部要靠原d1000加d700供水的一片地区只能靠d700供水，这样就无法满足用户的取水需要。

图十为该工业环网的供水系统采用本发明的联结方法优化而成的高可靠性环网供水系统，它的环网格局没有变，按照高可靠性需要和满足左上部区域供水之需，优化时增设了d1200的一条管线(虚线所示)，在环网系统上增设了18个阀门，由原系统的56个阀门增加到74个，但比较图十一所示的“环网给水系统的高可靠性联结方法”对该供水系统的优化所采用的115个阀门，在达到同样目的的情况下，少用了41只阀门，节省了36％的阀门，因此本发明的联结方法在群体用户的联结中更具有结网简便，基建投资省的特点。就单个用户使用而言，比87102062.9专利申请公开的联结方法在主管系统上安设的阀门要少，在高温高压等特殊系统中使用比本发明的两用户间需三阀、四阀联结，更具优势，但是本发明是单管取得双水源，而前者是双管线取得双水源。因此在实际应用中，配合使用效果更佳

一种采用高可靠联结方法的管道系统适用范围广，不仅适用于给水、排水、热力、热力发电厂、核电站、石油化工、煤气等各种物料传输的环网管道系统的结构功能更新，也适用于石油等行业的输油环网管道系统，只需改变传质方向，每口油井都可向管网输质，以满足用户的高需要；不仅适用于新系统的设计，也可用于老系统的改造，将原来的非环网系统改变为高可靠性环网系统，从而获得安、稳、长的使用效果，取得更高的社会、经济效益。当然在实际生产运行中，必须抓好正常的系统性的轮换检修，使系统的任何部位的管线、阀门等都经常处于完好状态，以使本发明的联结方法随时处于最佳状态。

Claims (3)

1、一种采用高可靠性联结方法的管道系统，其特征在于将环网管道上任一管段用两对串联阀门(1,2；1′,2′)分成为三个管段(A；A′；B)，用户在中间管段(B)上接单管取质；用于系统联结时，每两个用户之间可采用四阀或三阀或双阀控制，“1”字、“+”字交叉点的各条管线上可采用单阀或双阀控制。

2、按照权利要求1所述的一种采用高可靠性联结方法的管道系统，其特征在于用户取质的管线上可采用装设阀门或不装设阀门控制。

3、按照权利要求1所述的一种采用高可靠性联结方法的管道系统，其特征在于用于系统联结时，在每个对系统的可靠性要求高的用户的接点上可接上一个对系统的可靠性要求低的用户。

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