【正文】 4 輸油泵的選擇 14 首末站罐容的選擇 15 加熱爐的選擇 15 閥門 15第三章 工藝設(shè)計計算書..........................................171．經(jīng)濟(jì)流速確定管徑.........................................17 輸量計算 17 經(jīng)濟(jì)流速 172．熱力計算與確定熱站數(shù).....................................19 確定計算用各參數(shù) 19 確定流態(tài) 19 總傳熱系數(shù)的確定 20 最小輸量下確定熱站數(shù)和泵站數(shù) 21 判斷翻越點(diǎn) 23 最大輸量下確定熱站數(shù)和泵站數(shù) 23 翻越點(diǎn)的校核........................................253. 確定站址................................................25 熱力校核 25 水力校核 294. 反輸量的確定............................................29 反輸量的確定 30 反輸泵的選擇 305. 設(shè)備選取及管線校核......................................30 輸油站儲罐總?cè)萘?30 輸油主泵的選擇 31 給油泵選擇 31 31 加熱爐選取 31 電動機(jī)選擇 31 閥門................................................326. 開爐開泵方案............................................32 最大輸量下..........................................32 最小輸量下 33第四章 結(jié)論....................................................34致 謝.........................................................35參考文獻(xiàn).......................................................36第一章 前言作為油氣儲運(yùn)專業(yè)的本科畢業(yè)生，我們進(jìn)行了輸油管道的初步設(shè)計，使我對以前所學(xué)專業(yè)知識進(jìn)行了一次綜合回顧及應(yīng)用，尤其是對管輸工藝的初步設(shè)計有了更深的了解和認(rèn)識。長距離輸油管道初步設(shè)計是根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，結(jié)合實(shí)際條件所做的工程具體實(shí)施方案。其主要目的是根據(jù)設(shè)計任務(wù)書規(guī)定的輸送油品的性質(zhì)，輸量及線路情況，由工藝計算來確定管道的總體方案的主要參數(shù)：管徑，泵站數(shù)，熱站數(shù)，及其位置等。本設(shè)計主要內(nèi)容包括：由經(jīng)濟(jì)流速確定經(jīng)濟(jì)管徑，確定所使用管材，由最小輸量確定其熱站數(shù)，最大輸量確定其泵站數(shù)，并校合各進(jìn)出站壓力和沿線的壓力分布是否滿足要求，并為管道采用的控制和保護(hù)措施提供設(shè)計參數(shù)，提出調(diào)整，控制運(yùn)行參數(shù)的措施。在管道的運(yùn)行過程中要根據(jù)輸送條件的變化，進(jìn)行熱力，水力計算。合理確定各站的溫度，壓力等運(yùn)行參數(shù)。計算各個輸量下的運(yùn)行參數(shù)等等。經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，我系統(tǒng)了專業(yè)課知識，學(xué)到了很多東西，但水平和時間有限，難免有疏漏和錯誤之處，希望老師批評指正。34第二章 工藝設(shè)計說明書 線路基本概況本設(shè)計依據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，結(jié)合實(shí)際條見作出工程的實(shí)際具體實(shí)施方案。管線最大年輸量為2000萬噸。全長220km，沿線地勢平緩，海拔最低處為28m，最高處88m，距外輸首站約80公里，首末站高差為60 m，管線位于平原地區(qū)。管線外有瀝青防腐層，以減輕腐蝕損耗。管線設(shè)計為密閉輸送，能夠長期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。并采用先爐后泵的流程。占地少，密閉安全，且對環(huán)境污染小，能耗少，受外界環(huán)境惡劣氣候的影響小。便于管理，易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中監(jiān)控，自動化程度很高，勞動生產(chǎn)率高。油氣損耗少，運(yùn)費(fèi)較低。 輸油站主要工程項(xiàng)目本管線設(shè)計年輸量為2000萬噸／年，綜合考慮沿線的地理情況，貫徹節(jié)約占地、保護(hù)環(huán)境和相關(guān)法律法規(guī)，本著盡量避免將站址布置在海拔較高地區(qū)和遠(yuǎn)離城市的人口稀少地區(qū)，以方便職工生活，并本著“熱泵合一”的原則，兼顧平原地區(qū)的均勻布站方針，采用方案如下：設(shè)立熱泵站兩座，即首站和一座中間站，均勻布站。本次設(shè)計中管道采用可減少蒸發(fā)損耗，流程簡單，固定資產(chǎn)投資少，可全部利用剩余壓力便于最優(yōu)運(yùn)行的密閉輸送方式，并采用“先爐后泵”的工藝方案。選用直接加熱式加熱爐。鑒于傳統(tǒng)的采用加熱盤管對罐內(nèi)油品進(jìn)行加熱的方法存在種種弊端，本次設(shè)計將熱油循環(huán)工藝也包括在內(nèi)，即部分油品往熱油泵和加熱爐后進(jìn)罐，而且設(shè)有專用泵和專用爐，同時該泵和爐還可分別作為給油泵的備用泵和來油的加熱爐，充分體現(xiàn)了一泵兩用，一爐兩用的方針。 管道設(shè)計 本設(shè)計中選擇的管道為外徑φ813，管材為L325的管道。由于輸量較大，且沿線地溫較高，故從經(jīng)濟(jì)上分析，本管道不采用保溫層。全線設(shè)瀝青防腐層從而減少腐蝕損失。并設(shè)機(jī)械清蠟設(shè)備，保證全線輸油管道的暢通無阻。 設(shè)計依據(jù)本設(shè)計主要根據(jù)國家技術(shù)監(jiān)督局和中華人民共和國建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布的《輸油管道工程技術(shù)規(guī)范》GB5025394，并參照其他有關(guān)設(shè)計規(guī)范進(jìn)行的。設(shè)計中應(yīng)以下四條設(shè)計原則：（1） 以國家設(shè)計規(guī)范為主要和基本原則，通過技術(shù)比較選擇最優(yōu)化最經(jīng)濟(jì)的工藝方案。（2） 充分利用地形條件，兼顧熱力站、泵站的布置，本著“熱泵合一”的原則，盡量減少土地占用。（3） 設(shè)計中以節(jié)能降耗為目的，在滿足管線設(shè)計要求的前提下，充分利用管線的承壓能力以減少不必要的損耗。（4） 注意生態(tài)平衡，三廢治理和環(huán)境保護(hù)。 原始數(shù)據(jù)（1）最大設(shè)計輸量為2000萬噸/年；生產(chǎn)期生產(chǎn)負(fù)荷（各年輸量與最大輸量的比率）見下表21表21 生產(chǎn)期生產(chǎn)負(fù)荷表年1234567891011121314生產(chǎn)負(fù)荷（%）708090100100100100100100100100908070（2）年最低月平均溫度2℃；（3）；（4）(m?℃)；（5）（m?℃)；（6）原油性質(zhì)①20℃的密度860kg/m；②初餾點(diǎn)81℃；③反常點(diǎn)28℃；④凝固點(diǎn)25℃；⑤(kg?℃)；⑥10kJ/kg。（7）粘溫關(guān)系 見表22表22 油品溫度與粘度數(shù)據(jù)溫度（℃）2830354045505560粘度（cp）11169605348（8）沿程里程、高程（管道全程220km）見表23表23 管道縱斷面數(shù)據(jù)里程（km）04580110150170190210220高程（km）286090352528465288 溫度參數(shù)的選擇（1）出站油溫考慮到原油中不可避免的含水，故加熱溫度不宜高于100℃，以防止發(fā)生沸溢。由于本設(shè)計采取先爐后泵的方式，則加熱溫度不應(yīng)高于初餾點(diǎn)81℃。管道采用瀝青防腐絕緣層，所以原油的輸油溫度不能高于瀝青的耐熱溫度。而且，考慮管道的熱變形等其他影響因素，加熱溫度也不能過高。綜上考慮，初步確定出站溫度T=60℃。（2）進(jìn)站油溫本設(shè)計這樣凝點(diǎn)較高的含蠟原油，由于在凝點(diǎn)附近粘溫曲線很陡，故經(jīng)濟(jì)進(jìn)站溫度常取高于凝固點(diǎn)23℃。又因?yàn)樵偷姆闯｜c(diǎn)為28℃，而反常點(diǎn)以上可認(rèn)為是牛頓流體。考慮最優(yōu)熱處由理?xiàng)l件及經(jīng)濟(jì)比較來選擇進(jìn)出站溫度。借鑒經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)綜合考慮，初步設(shè)計進(jìn)站溫度T=30℃。（3）平均溫度當(dāng)管路的流態(tài)在紊流光滑區(qū)時，可按平均溫度下的油流粘度來計算站間摩阻。計算平均溫度可采用下式： （21）式中： —平均油溫，℃；、—加熱站的出站、進(jìn)站溫度，℃。3．參數(shù)的選擇（1）熱站、泵站間壓頭損失15m；（2）熱泵站內(nèi)壓頭損失30m；（3）進(jìn)站壓力范圍一般為20~80m；（4）年輸送天數(shù)為350天；（5）首站進(jìn)站壓力50m。 油品密度根據(jù)20℃時油品的密度按下式換算成計算溫度下的密度： （22）式中： —分別為溫度為 ℃和20 ℃下的密度；—溫度系數(shù)，； 粘溫方程根據(jù)粘度和溫度的原始參數(shù)，用最小二乘法回歸： （23）式中： μ—原油的動力粘度，PS 總傳熱系數(shù)K管道散熱的傳遞過程由三部分組成：（1）油流至管壁的放熱（2）管壁、瀝青防腐層的熱傳導(dǎo)（3）管外壁周圍土壤的傳熱總傳熱系數(shù)的計算公式為： =+∑㏑+ （24） = （25）式中 Di，Di+1—鋼管、瀝青防腐層的內(nèi)徑和外徑，m； λi—導(dǎo)熱系數(shù)，w/（m?℃）； Dw—管道最外圍的直徑，m； α1—油流至管內(nèi)壁的放熱系數(shù)，w/（m2?℃）； α2—管壁至土壤放熱系數(shù)，w/（m2?℃）； λt—土壤導(dǎo)熱系數(shù)，w/（m?℃）； ht—管中心埋深，m。 最優(yōu)管徑的選擇在規(guī)定輸量下，若選用較大的管徑，可降低輸送壓力，減少泵站數(shù)，從而減少了泵站的建設(shè)費(fèi)用，降低了輸油的動力消耗，但同時也增加了管路的建設(shè)費(fèi)用。根據(jù)目前國內(nèi)加熱輸油管道的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，～。經(jīng)過計算，最終選定為外管徑φ813。4．工藝計算說明對于高含蠟及易凝易粘油品的管道輸送，當(dāng)其凝點(diǎn)高于管道周圍環(huán)境的溫度，或在環(huán)境溫度下油流粘度很高時，不能直接在環(huán)境溫度下等溫輸送。油流過高的粘度使管道阻