【正文】 根據(jù)表格知，各站進(jìn)站壓力均滿足泵的吸入要求，出站壓力均不超過管道的最大承壓，校核合格。 壓力越站校核當(dāng)輸油主泵不可避免的遇到斷電、事故或檢修時，或由于夏季地溫升高，沿程散熱減小，從而導(dǎo)致沿程摩阻減小，或者生產(chǎn)負(fù)荷減小而導(dǎo)致的摩阻減小，為了節(jié)約動力費用，可以進(jìn)行中間站的壓力越站，以充分利用有效地能量。壓力越站的目的是計算出壓力越站時需要的最小輸量，并根據(jù)此輸量計算越站時所需要壓力，并校核其是否超壓。 熱力越站校核當(dāng)站場不可避免地遇到斷電、事故或檢修時，或由于夏季地溫升高運行流量較大，沿程散熱減小或者摩阻升溫較大，可以進(jìn)行的熱力越站。 動、靜水壓力校核 動水壓力校核動水壓力是指油流沿管道流動過程中個點的剩余壓力，即管道縱斷面線與水力坡降線之間的垂直高度，動水壓力的變化不僅取決于地形的變化，而且與管道的水力坡降和泵站的運行情況有關(guān)，，大于最小的動水壓力30m，故此時動水壓力滿足輸送要求。 靜水壓力校核靜水壓力是指油流停止流動后，由于地形高差產(chǎn)生的靜液柱壓力，沿線高點與其后面的低點之間垂直高度最大為102m，由于管道承壓較大，故產(chǎn)生靜水壓力時不需要增加壁厚，而且也不需要設(shè)置減壓閥，所以本設(shè)計中靜水壓力符合要求。 反輸校核當(dāng)油田來油不足時，由于流量小，溫降快導(dǎo)致進(jìn)站油溫過低或者由于停輸?shù)仍蛴锌赡艹霈F(xiàn)凝管現(xiàn)象，需要進(jìn)行反輸。由于反輸是非正常工況，浪費能量，故要求反輸量越小越好。本設(shè)計取管線可能的最小輸量為反輸輸量。根據(jù)具體計算的結(jié)果可知，可以滿足反輸條件。 工藝流程 制定和規(guī)劃工藝流程原則(1)滿足輸送工藝及各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的要求；(2)便于事故處理和維修；(3)采用先進(jìn)工藝技術(shù)及設(shè)備，提高輸油水平；(4)在滿足上述條件下，流程應(yīng)盡量簡單，充分發(fā)揮設(shè)備性能，節(jié)約投資，減少經(jīng)營費用。 各站的工藝流程(1) 首站接受來油計量、儲存、正輸、反輸、加熱、收發(fā)清管器，站內(nèi)循環(huán)及倒罐等操作。(2) 中間站 正輸、反輸，全越站，熱力越站，收發(fā)清管器。(3) 末站正輸收油，反輸，收發(fā)清管器，站內(nèi)循環(huán)，外輸，倒罐等操作。 設(shè)備的選取 泵的選取對于首站而言，輸油管道用泵根據(jù)用途可分為給油泵和輸油主泵，而中間站一般不設(shè)給油泵，一般情況下，給油泵選用大流量，低揚程，泵吸入口揚程要求低的平行泵，其揚程一般為幾十米，并采用并聯(lián)運作，用于輸油主泵的正常吸入，由于本次設(shè)計的輸量大，給油泵除了要提供輸油主泵所需要的吸入壓力外，還需要提供克服站內(nèi)摩阻所需要的壓頭，因而應(yīng)綜合考慮后選泵。給油泵根據(jù)最大流量和揚程選定SJA101218M泵，揚程為58m，三臺并聯(lián)；輸油主泵根據(jù)設(shè)計要求選擇HSB202015和HSB202019型泵[3]。 加熱爐的選取選爐原則：應(yīng)滿足加熱站的熱負(fù)荷要求，爐效高；為便于檢修，各站宜選用兩臺以上加熱爐；每個加熱站不得小于2臺加熱爐，加熱爐型號差異不宜過多。熱負(fù)荷計算公式： (17)式中 Q—加熱站的熱負(fù)荷，kW；G—油品流量，m3/h；c—油品比熱，kJ/(kg?℃)。為管輸介質(zhì)提供熱量提高油溫的設(shè)備有兩種：加熱爐和換熱器，按照其加熱方式可以分為直接加熱和間接加熱，而間接加熱適用于自動化程度較高的熱站，在本設(shè)計中考慮實際情況后，選擇直接加熱的方式，即選用圓筒形加熱爐。選取結(jié)果如下：表16 加熱爐的選取站號首戰(zhàn)234末站加熱站4652kW22326kW11745kW14652kW22326kW11745kW14652kW22326kW11745kW14652kW22326kW11745kW14652kW22326kW11745kW1 經(jīng)濟(jì)計算 經(jīng)濟(jì)計算基本數(shù)據(jù)(1)線路工程投資指標(biāo)(萬元/千米)。(2)輸油站工程投資指標(biāo)(萬元/座)表17 輸油站工程投資指標(biāo)（萬元）首站末站中間熱泵站中間泵站中間熱站40003800320021001800 其他參數(shù)原油價格3000元/噸；；輸油站人員編制：首末站各40人，中間熱泵站30人，中間泵站20人，職工工資按每人1800元/月計算，職工福利費按工資總額的14%計算；固定資產(chǎn)形成率為85％，％(綜合折舊年限為14年)，殘值為0；修理費按折舊費的50%計算；%計算；利息支出包括固定資產(chǎn)投資借款利息和流動資金借款利息。計算固定資產(chǎn)借款利息時，可以認(rèn)為每年的折舊費全部用于償還固定資產(chǎn)本年的固定資產(chǎn)投資借款利息本年固定資產(chǎn)投資借款利息=年初固定資產(chǎn)投資借款利息固定資產(chǎn)投資借款利息年初固定資產(chǎn)投資借款余額=上年初固定資產(chǎn)投資借款余額—上年折舊費—利潤流動資金借款利息=流動資金借款額流動資金借款利率輸油成本中其他費用一般為工資及福利之和的2倍計算 費用現(xiàn)值計算計算公式[4]如下： (18)式中：——第t年的全部投資(包括固定資產(chǎn)和流動資金)；——第t年的經(jīng)營成本；—— 計算期末回收的固定資產(chǎn)值(此處為0)；——計算期末回收的流動資金；——計算期；——行業(yè)基準(zhǔn)收益率， =12%。能耗費用[2]計算公式如下：總能耗費用 元/(tkm) (19a)燃料費用 元/(tkm) (19b)電力費用 元/(tkm) (19c)式中： ——燃料油價格，元/t； ——電力價格，元/(kWh)； ——燃料油熱值，kJ/kg； ——加熱爐效率； ——泵機(jī)組效率； ——加熱站間距，km； H——沿線壓頭損失，m液柱； L——沿線管長，km； ——所輸油品的比熱容，kJ/(kg℃)；燃料動力費用的計算結(jié)果如下表：表18 燃料動力費用負(fù)荷50%60%80%90%100%冬季費用S(元/(tkm))夏季費用S(元/(tkm))動力及燃料費用（萬元）第2章 工藝設(shè)計計算書 第2章 工藝設(shè)計計算書1 確定經(jīng)濟(jì)管徑 計算條件下平均溫度進(jìn)站溫度應(yīng)高于凝點34度，出站油溫應(yīng)低于初餾點，即：選取℃，℃。則平均溫度（℃） 平均溫度下原油密度； (21) 式中：——t℃下原油密度，； ； ；所以 平均溫度下輸量 設(shè)計年輸量為1700萬噸,年工作天數(shù)取350天. 管徑的選取因為原油含蠟， m/s。 計算管徑根據(jù)[5] (22)式中：d——管道內(nèi)徑，m； v——經(jīng)濟(jì)流速，?。? Q——體積流量，； 在API標(biāo)準(zhǔn)鋼管中選取Φ7208的管。 流態(tài)的確定回歸粘溫曲線已知油品粘溫關(guān)系如下：表21油品粘溫關(guān)系溫度（℃）374045506070運動粘度（）1358030 在excel下繪制出lnt的曲線并分段進(jìn)行擬合，并得出相應(yīng)的方程：, (23), (24) 確定雷諾數(shù)范圍 (25) 式中：d——管道內(nèi)徑，m； ——油品運動粘度，； Q——體積流量，； G——質(zhì)量流量，； ——油品動力粘度，Pas；雷諾數(shù)最大值對應(yīng)的是最大流量和最高溫度的工況，即:生產(chǎn)負(fù)荷為100%、溫度為60℃的工況。雷諾數(shù)最小值對應(yīng)的是最小流量和最低溫度的工況，即：生產(chǎn)負(fù)荷為50%、溫度為33℃的工況。臨界雷諾數(shù)的求解： 故故該油品在（33℃，60℃）、50%100%負(fù)荷范圍內(nèi)都處于水力光滑區(qū)[6]。由此得出 。 總傳熱系數(shù)的確定 油流至管內(nèi)壁的放熱系數(shù)由于處于紊流狀態(tài)，對傳熱系數(shù)的影響很小可以忽略。 管外壁至周圍土壤的傳熱系數(shù)的確定取管道中心埋深，防腐層厚度，所以管道的結(jié)構(gòu)外徑。公式： (26)式中：——土壤導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m℃)； ——管中心埋深，m； ——與土壤接觸的管外徑，m。 總傳熱系數(shù)K對于無保溫的大直徑管道，忽略內(nèi)外徑的差值，總傳熱系數(shù)可以按照下式進(jìn)行計算： (27a)式中：——第i層的厚度，m； ——各層相應(yīng)的導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m℃)； ——油流至管內(nèi)壁的放熱系數(shù)，； ——管外壁至土壤的放熱系數(shù)。根據(jù)以上所求結(jié)果的總傳熱系數(shù) (27b)式中：——瀝青防腐層厚度，m； ——瀝青防腐層的導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m℃)。 確定熱站數(shù) 最小流量下確定熱站數(shù)按考慮。由沿線溫降公式 (28a) (28b) (28c)式中：G——油品質(zhì)量流量，kg/s； c——輸油平均溫度下油品比熱容，J/(kg℃)； D——管道外直徑，m； L——管道加熱輸送的長度，m； ——管道起點溫度，℃； ——距離起點L處油溫，℃； ——周圍介質(zhì)的溫度，此處為6℃； i——油流水力坡降。 可計算得： 取整反算 根據(jù)已經(jīng)確定的通過迭代的方法確定出出站油溫則根據(jù)這個平均油溫計算出油品的粘度、密度：則相應(yīng)的a、b的值有：由此得出相應(yīng)的：兩次迭代結(jié)果差值，迭代結(jié)束，結(jié)果一最后一次迭代為準(zhǔn)。所以最小輸量時控制出站油溫℃，相應(yīng)的℃，全線熱站個數(shù)為4。 最大流量確定泵站個數(shù) 水力摩阻計算假定出站油溫為51℃，則平均溫度為：在此平均溫度下，求得油品的粘度、密度、比熱容等參數(shù)：根據(jù)以上所求參數(shù)求得a、b、i：計算出相應(yīng)的：在℃的條件下，求得油品的密度、粘度、比熱容等參數(shù)：根據(jù)以上參數(shù)的值可以求出相應(yīng)的a、b、i：計算出相應(yīng)的：在℃的條件下，求得油品的密度、粘度、比熱容等參數(shù)：根據(jù)以上參數(shù)的值可以求出相應(yīng)的a、b、i：根據(jù)以上所求參數(shù)求得：，迭代結(jié)束，℃，所有參數(shù)以最后一次迭代結(jié)果為準(zhǔn)。 全線能量損失 判斷翻越點經(jīng)判斷翻越點最有可能發(fā)生在214km,265km處.各算出以上三點水力坡降:所以,全線不存在翻越點. 選泵最大流量管道承受的最大壓力 由于沿線處于平原地區(qū)，管線流量很大，所以選擇大流量泵串聯(lián)，選擇泵型號：HSB202019，HSB202015。當(dāng)管道處于最大流量的時候：由泵HSB202019特性可以得到：；由泵HSB202015特性可以得到：每個泵站選用2臺HSB202015，2臺HSB202019串聯(lián)使用，其中有一臺HSB202019作為備用。 泵站數(shù)泵站數(shù)，向上取整；泵站間距 不同季節(jié)、不同輸量下的各項參數(shù) 編程求解由于輸量變化范圍較大，以及不同季節(jié)參數(shù)不同導(dǎo)致計算量較大，所以采用編程的方法求解各項參數(shù)。includeincludevoid main(){int z,n。 /*定義生產(chǎn)負(fù)荷與100乘積*/float Tr,Tz,Tpj,p,u,v,s,p20,lr,Q,c,G,d,D,k,m,g,Tr1,x,a,b,i,qw,Sr。float T0[3]={,}。int j[5]={50,60,80,90,100}。Tr=。Tz=。p20=。c=。m=。g=。printf(輸入預(yù)選管徑(m):\n)。scanf(%f,amp。D)。 /*輸入預(yù)選管徑*/ printf(輸入預(yù)選管內(nèi)徑(m):\n)。scanf(%f,amp。d)。 /*輸入預(yù)選管內(nèi)徑*/printf(輸入熱泵站間距l(xiāng)r(m):\n)。scanf(%f,amp。lr)。 printf(輸入總傳熱系數(shù)k(w/(m.℃):\n)。scanf(%f,amp。k)。 for(z=0。z2。z++) { for(n=0。n5。n++) {G=*j[n]/100。 do{Tr1=Tr。 Tpj=(Tr1+2*Tz)/3。 /*求全線平均溫度*/