【正文】 務(wù)日期 20xx 年 4 月 30 日； 學(xué)生實(shí)際完成全部設(shè)計(jì)（論文）日期： 20xx 年 4 月 30 日。因而，最優(yōu)循環(huán)次數(shù)的確定應(yīng)從建造、經(jīng)營(yíng)油罐區(qū)的費(fèi)用和混油的貶值損失兩方面綜合考慮。經(jīng)審核，可以進(jìn)行答辯。 成品油順序輸送管道設(shè)計(jì)應(yīng)首先根據(jù)輸量確定管道的管徑以及首末站、分輸站、中間泵站等基本工藝條件，同時(shí)考慮管道應(yīng)能適應(yīng)不同季節(jié)成品需求量的變化。 關(guān)鍵詞： 管道 輸送批次 混油量 混油處理 罐容設(shè)計(jì) Abstract Within a product oil botched transportation pipeline, the less the transportation circles are and the more the transportation sum of each kind of oil, the less the mixed oil segment and oil mixture loss will form. However, oil39。 construction and run fee. So, the optimum transportation circle should be decided from the two aspects of the fee cost by construction and run of oilcan areas and the depreciation loss of oil mixture. The design work of a product oil batched transportation pipeline should be started from selecting the suitable diameter of pipeline according to the transportation sum and the basic technical parameters of start and final station, output station and the pumping station, simultaneity considering the pipeline should be adapted to the changes of requirement sum of different seasons. After that, the optimization work is only related to the transportation order, method of managing the oil mixture and the settings of oilcans. During the optimization, we should calculate the oilcan cubage of the start station, output oil deposit and the final station according to different transportation circle, and calculate the oil mixture sum and the management fee according to transporting sequence, then finally decide the optimum transportation circle and the cubage of oilcans. This paper gives the design task on the basis of Following the related design calculation on the basis of puter programming on the channels of hydraulic calculation, the economy, determine the most economical pipeline process parameters (such as diameter, wall thickness, the pressure of work, a number of pumping stations), on the pipeline and for the process to calculate a year of the delivery of oil a few days, the optimal number of cycles, the end of the first stops for the optimal oil tank volume and determine the oil39。近年來 ,隨著世界經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步增長(zhǎng)以及世界各國(guó)對(duì)能源需求的快速發(fā)展 ,全球油氣管道的建設(shè)步伐加快 ,建設(shè)規(guī)模和建設(shè)水平都有很大程度的提高。輸送性質(zhì)差距較大的兩種油品時(shí)，多采用隔離輸送方式。 （ 1）成品油管道正向著大口徑、大流量、多批次方向發(fā)展，除輸送成品油外，還輸送其他液體烴類化合物。 我國(guó)成品油管道除格 拉管道采用 “ 旁接油罐 ” 順序輸送工藝外，均采用密閉順序輸送工藝。油品界面檢測(cè)、跟蹤采用 密度法、超聲法和計(jì)算跟蹤，代表了我國(guó)成品油管道目前最高水平。 我國(guó)油氣管道技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) (1)油氣管道技術(shù)發(fā)展目標(biāo) 未來我國(guó)油氣管輸技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)如下 ： ① 在易凝高粘含蠟原油管輸工藝方面保持世界領(lǐng)先水平。 ⑤20xx 年新建油氣管道各項(xiàng)指標(biāo)將達(dá)到世界平均水平。km) 。東北管網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行技術(shù)、進(jìn)口俄羅斯原油輸送工藝及配套技術(shù)、西部油田及進(jìn)口原油管道輸送技術(shù)、原油管道新型 化學(xué)添加劑的研制與應(yīng)用、多品種順序輸送工藝及配套技術(shù)、原油流變性研究及 LNG 技術(shù)。國(guó)家石油儲(chǔ)備地下庫(kù)建設(shè)工程技術(shù)、 4315 10m? 儲(chǔ)罐工程建設(shè)技術(shù)、管道水土保護(hù)技術(shù)與大口徑管道高清晰度漏磁內(nèi)檢測(cè)裝備及技術(shù)。數(shù)字管道技術(shù)、天 然氣管網(wǎng)安全優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)、成品油管道優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)、天然氣氣質(zhì)評(píng)價(jià)技術(shù)、天然氣貿(mào)易計(jì)量技術(shù)、管道快速維搶修技術(shù)、管道節(jié)能與環(huán)保技術(shù)、油氣管網(wǎng)規(guī)劃研究、天然氣經(jīng)濟(jì)研究。富氣管道輸送技術(shù)、超稠油管道輸送技術(shù)、天然氣減阻 劑研制與應(yīng)用技術(shù)、 X80 以上高強(qiáng)度管道鋼制管與施工技術(shù)、管道防腐新技術(shù)、海洋管道工程技術(shù)與永凍土地帶工程施工技術(shù)。 設(shè)計(jì)計(jì)算的基本步驟 （ 1）根據(jù)油品性質(zhì)、油品經(jīng)濟(jì)流速或經(jīng)濟(jì)輸量的范圍，初定油品經(jīng)濟(jì)流速，由公式4Qd v?? 計(jì)算出經(jīng)濟(jì)流速，根據(jù)管徑的初算值，來選擇一系列可能的管徑。 手冊(cè)中給出的（ H ， Q ）值一般為三組，我們可以用最小二乘法算出ａ，ｂ的值，其方法是： 令 iiHy? ， 2miQ? ＝ ix ，所以： 21 12 )(? ?? ? ???nini iii bxayQ （ 22） 對(duì)ａ，ｂ求偏導(dǎo)使得： 02 ????aQi 5 02 ????bQi 求得： ??? ? ? ????222)( ii iiiii xnxxyxyxa （ 23） ??? ????? 22)( ii iiii xnx yxyxnb （ 24） 將ａ，ｂ代入公式就可以求得泵的特性方程。 1） 強(qiáng)度校核： ① 熱應(yīng)力： at Et???? ? （ 26） 式中 ? —— 管道材料的線性膨脹系數(shù)； E—— 管材的彈性模量； t? —— 管道的工作溫度與安裝溫度之差，取極 限，有 t t t? ? ? 年 最 低年 最 高 。 當(dāng)軸向力 P達(dá)到或超過某一臨界值 crP 時(shí)，埋地管道將喪失軸向穩(wěn)定性，管道將產(chǎn)生波浪形彎曲，發(fā)生拱出地面而造成破壞事故。 （ 4）計(jì)算任務(wù)流量下的水力坡降25mmmhQi Ld?????? ，并判斷翻越點(diǎn)，確定管道計(jì)算長(zhǎng)度。 顯然計(jì)算出的 N 不一定是正數(shù)，只能取之相近的整數(shù)作為該方案 需建的泵站數(shù)。技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)用于工藝方案的經(jīng)濟(jì)性比較。 ① 計(jì)算一年中每種油品的輸送天數(shù) 350pp QD ? （ 214） ② 計(jì)算最優(yōu)循環(huán)次數(shù) 0 .5()ZZ P C MB J E GA J E G V???? ??????OPN （ 215） 式中 ZJ —— 單位有效容積儲(chǔ)罐的建設(shè)費(fèi)用； E —— 石油工業(yè)規(guī)定的投資年回收系數(shù)； G —— 單位有效容積儲(chǔ)罐的經(jīng)營(yíng)費(fèi)用； A —— 每次循環(huán)混油的貶值損失； PCMV —— 一個(gè)循環(huán)中的混油體積。 ⑥ 確定混油切割方案以及計(jì)算混油虧損。縱坐標(biāo)為線路的海拔高程，常用的比例為 1: 500 ~ 1:1000?？紤]到管道維修及事故等因素，設(shè)計(jì)時(shí)年輸油時(shí)間按 350d （ 8400h ）計(jì)算。備用泵臺(tái)數(shù)按照泵與原動(dòng)機(jī)的可靠性與維修條件而定。 給油泵只用于首站，安裝在輸油主泵之前，并聯(lián)操作。正常輸送時(shí)期，一年中各個(gè)月份輸量也是波動(dòng)的。 為便于計(jì)算各種型號(hào)泵的特性曲線方程系數(shù)值，可對(duì)上述計(jì)算步驟進(jìn)行編程，以節(jié)省計(jì)算量。 計(jì)算壁厚 管壁厚度與輸送介質(zhì)的壓力、溫度以及選 用的管材和管徑有關(guān)。 根據(jù)環(huán)向應(yīng)力確定壁厚 ? （以方案 1? 50 為例） ? ? 8 . 4 7 0 . 5 0 8 0 . 0 0 7 2 3 5 7 . 2 3 52 2 2 9 7 . 3 6pD C C m C m m C? ? ?? ? ? ? ? ? ? ??算 考慮到 0~2C? mm ，可將此值圓整到接近的標(biāo)準(zhǔn)壁厚 ? = 反算實(shí)際流速： 224 4 0 . 3 5 1 1 . 8 4 ( / )3 . 1 4 0 . 4 9 3Qv m sd? ?? ? ?? 根據(jù)前蘇聯(lián)國(guó)家干線管道設(shè)計(jì)院提供的資料，原油和成品油在干線管中的流速 V可處于 － ，所以上述管徑或壁厚的設(shè)計(jì)基本合理 。 （ 2）穩(wěn)定性校核： 由公式（ 29）可得，地下管道被土壤嵌住，直管段所受的最大軸向壓力 P為： 2 2 2 2 2( ) ( 0 . 5 0 8 0 . 4 9 3 ) = 0 . 0 1 1 7 9 ( m )44DdA ?????? 5 3 68 . 8 6 0 . 4 9 20 . 2 1 . 2 0 1 0 2 1 0 1 0 ( 2 2 . 4 3 . 7 ) 0 . 0 1 2 5 7 1 . 2 3 6 1 02 0 . 0 0 7 5 7PN ????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????? 當(dāng)軸向力 P達(dá)到或超過某一臨界值 crP 時(shí)，埋地管道將喪失軸向穩(wěn)定性，管道將產(chǎn)生波浪形彎曲，發(fā)生拱出地面而造成破壞事故。 鑒于本設(shè)計(jì)方案較多，且求解壁厚并進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性校核的計(jì)算量繁雜，最好進(jìn)行編程計(jì)算校核，以減輕工作量和提高效率。目前我國(guó)長(zhǎng)輸管道設(shè)計(jì)中，一般取 ? mm 。 表 310 不同輸量下的 mh 值 輸量（ 3mh） 1250 2500 3600 5000 7000 10000 120xx mh （ m 米液柱） 40 45 50 55 60 80 100 根據(jù)表中數(shù)據(jù)，利用線性差值可算出排 量 3/mh時(shí)， mh ＝ ? ? 3880 4 . 0 8 69 8 9 . 5 3 9 . 8 8cmHN Hh? ? ???，取 N＝ 4 將 N化為較小整數(shù)，可以采用的方法有鋪設(shè)一條變徑管或副管以減小摩阻。 管路全線消耗的壓力能為 j SZH iL Z H? ? ? ? （ 318） 按最大值計(jì)算： j SZH iL Z H? ? ? ?＝ ( 580000) ( ) 30? ? ? ? ? ＝ 3880 m 26 全線 N 個(gè)泵站提供的總揚(yáng)程必然與消耗的總能量平衡，于是有 ? ?c m j S ZN H h iL Z H? ? ? ? ? （ 319） 泵站數(shù) cmHN Hh? ? （ 320） 式中 cH —— 任務(wù)輸量下泵站的揚(yáng)程， m 液柱； mh —— 泵站站內(nèi)損失， m 液柱； H —— 任務(wù)數(shù)量下管道所需總壓頭， m 液柱； SZH —— 末站剩余壓力， m 液柱； jL —— 管道計(jì)算長(zhǎng)度， m ，考慮到局部摩阻取為管道實(shí)際長(zhǎng)度的 倍。 利用程序進(jìn)行各方案壁厚計(jì)算和強(qiáng)度、穩(wěn)定性校核后的結(jié)果如下表： 表 36 各方案壁厚計(jì)算和強(qiáng)度、穩(wěn)定性校核結(jié)果 D（ mm） P(MPa) ?算 (mm) ?選 (mm) v實(shí) (mm) 強(qiáng)度校核結(jié)果 穩(wěn) 定 性 校核結(jié)果 是否可取 方案 1 508 滿足強(qiáng)度要求 滿 足 穩(wěn) 定性要求 方案