1.1研究背景及必要性

管道运输的发展与能源工业，特别是与石油工业的发展密切相关。一个多世纪以来，管道运输成为一种被世界各国重视并推动的产业，主要集中在北美、欧洲、俄罗斯和中东，除中东外的亚洲其它地区、非洲和拉美地区的管道运输业相对落后。随着我国经济的发展．油气管道的建设规模及里程数量日益扩大，由于地形的限制，输油管道经常面临穿越复杂起伏地形的情况。目前国内许多管道都存在大落差的情况，如西部成品油管道。

当输油管道在经过地形起伏较大的线路，尤其是在线路尾段有很大落差的情况时，油流在翻越翻越高点后利用地形高差产生的能克服管壁的摩擦阻力自流到终点且还有剩余能量。由于系统存在多余的能量，翻越点后的流动状态将发生改变，可能会引发水击、振动、气蚀、产生气液混合物等一系列问题。管道进行多种液体的顺序输送时，还会增大混输量。翻越点后线路的坡度越陡，高差越大，则剩余能量越多，产生的不满流越严重，其危害也越大。综上所述，大落差管道输送时存在很多危害，设计人员需要对此重视，必须设法消除。为了消除，就要求设计人员对大落差输油管道的特殊水力工况进行计算与分析，保障输油管道的安全性。

1.2研究意义

全球的经济在近150年内发生了飞跃式的发展，在这发展中能源成为其最重要的支柱，而石油是目前世界上最重要的战略能源。从而在安全、经济的条件下怎样快速的让石油满足各行各业的需求成为最重要的课题。这不仅关系到一个国家的经济命脉，更关系到一个国家的长久战略。自21世纪以来,我国的油气储运行业得到了非常大的进步,也获得了众多发展成果,以西气东输为代表的油气储运产业得到了快速发展。石油作为一项重要的能源,在生产、生活过程中发挥着巨大的作用,人们对石油的需求量也呈现出日益增长的趋势。大落差输油管道水力计算的分析具有现实价值与长远意义。通过研究大落差输油管道特殊的水力状态，选择合适的处置方法和技术，这对提升设备安全性、保证生产和社会安全，促进国家经济发展都有着重要的意义。

1.3国内外研究现状分析

20世纪50年代末, 我国第一条输油管道建成, 也就是克拉玛依—独山子输油管道, 其管径为150毫米, 全长147千米, 这一输油管道的建成, 标志着我国输油管网建设的开始。兰成渝管道沿锯齿状连续起伏的地形敷设，最大高差达2270m，是典型的大落差管道。大落差地段混油界面的跟踪与控制技术在国际上无先例可寻。库尔勒鄯善输油管道工程由管道设计院与意大利斯南普及提公司合作设计。管道全长475 km,管径为中610 mm,设计输量为500万~ 1000万t/a。在113km的范围内，落差高达1660m，是世界上少见的具有U形特征的大落差管道,国际上大落差管道大多是高点后泻而下，没有U形起伏带来的困难。管道采用加降凝剂不加热输送。研究了大落差管道不满流段两相流动的水力瞬变特性，建立了管道水击事故超前控制的数学模型提出了大落差管道水击事故超前控制及动态模型控制的方法。填补了国内空白。首站设置了在线原油倾点和黏度的检测装置，可根据检测结果调整加剂输送参数，确保管道安全。管道经过高差达1 665 m的觉罗塔格山地，通过设置减压站解决了大落差地段对管道运行可能造成的危害。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究内容

具体研究内容如下：

（1）掌握大落差输油管道水力计算的理论和方法