長距離油品輸送管道、煉油化工廠或電廠等長距離輸送液態流體管道可能會遇到大高差管道的設計。浙江至德鋼業有限公司技術工程師發現有些管道設計人員未考慮大高差管道的設計問題。


 大高差管道易造成的問題有:


   ①. 管道內介質動壓過大;


   ②. 管道內液柱拉斷;


   ③. 管道可能會在通過高點后形成不滿流


      不滿流分為三段:上段為氣化段,介質從正壓區進入負壓區,液體中氣核失去穩定性,發生氣蝕;中段為加速段,管段上方形成空氣和液體蒸汽的空穴,使流體脫離管道邊界,形成類似明渠流的流動,在重力作用下流速越來越快,液高越來越小,阻力能耗越來越大,最后達到某一最大流速產生液擊,給管道和下游管道或設備造成破壞。管道停運時造成管道最低點靜壓過大,影響管道的安全。


   在設計大高差管道時,設計人員往往會考慮到液擊的影響,但經常會忽略由于重力引起的重力流問題,錯誤地認為管道中不存在不滿流,都是滿管流。因此很多相關設計的管道在實際運行時,大高差管道的下降管中不是噪聲很大就是振動厲害。


  管道布置設計液擊與重力流問題詳見《管道應力分析與工程應用》一書。