【正文】 強(qiáng)度(MPa)； 焊縫系數(shù)，； 管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力為7 MPa時(shí)，管道選用X60直縫電阻焊鋼管，屈服強(qiáng)度413MPa，壁厚計(jì)算結(jié)果如下表22：表22 計(jì)算壁厚表公稱(chēng)直徑(mm)DN457DN508計(jì)算壁厚(mm)考慮1mm的腐蝕余量后,實(shí)際選擇的壁厚尺寸列于表23:表23 實(shí)選管壁壁厚表公稱(chēng)直徑(mm)DN457DN508實(shí)選壁厚(mm)雷諾數(shù)計(jì)算公式為： (25) (26) (27)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表24，25，26表24 管徑流態(tài)105水力光滑區(qū)表25 Φ457管徑下流態(tài)參數(shù)管徑流態(tài)Φ457105水力光滑區(qū)表26 Φ508管徑下流態(tài)參數(shù)管徑流態(tài)Φ508105水力光滑區(qū) 由上表的數(shù)據(jù)，可以分析得各管徑不同輸量下，管內(nèi)原油都處于水力光滑區(qū)，以此來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，則有m=，β=。最優(yōu)管徑的確定1)判斷流態(tài)由于一般原油加熱溫度為60~70℃，考慮到最高出站溫度為60℃，故取TR =60℃ 。除此之外，選擇電動(dòng)機(jī)還必須符合節(jié)能要求，考慮運(yùn)行可靠性、設(shè)備的供貨情況、備品備件的通用性、安裝檢修的難易，以及產(chǎn)品價(jià)格、建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)行和維修費(fèi)用、生產(chǎn)過(guò)程中前期電動(dòng)機(jī)功率變化關(guān)系等各種因素。所選電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)留有余量，~。若某臺(tái)1500kw的加熱爐不能正常使用時(shí)，可以用一臺(tái)2000kw互相替換。2）加熱爐因?yàn)槭羌訜嵴臼蔷鶆虿颊?，所以相同流量下每站所需有效?fù)荷是相同的。輸油首站的原油來(lái)自油田或管道時(shí)，其儲(chǔ)備天數(shù)選為3d。設(shè)置3個(gè)泵站，則泵站揚(yáng)程為：HC==最小輸量下泵揚(yáng)程為H=則每個(gè)泵站需開(kāi)泵數(shù)：N===,向上取整N=3，故最小輸量下開(kāi)泵3臺(tái)。4）最小輸量①熱力參數(shù)最小輸量時(shí)的基本熱力參數(shù)計(jì)算結(jié)果如表21。則在90%輸量工況下熱力計(jì)算參數(shù)如表25：表26 80%輸量工況下熱力計(jì)算參數(shù)表出站溫度TR（℃）平均溫度T（℃）平均密度ρ（kg/m3）體積流量Q（m3/s）水力坡降i（m/m）b(℃)站間距LR(km)由于是平均布站，故各個(gè)加熱站的進(jìn)站溫度、出站溫度都相同，即TR=℃，TZ=30℃。3）80%輸量①熱力參數(shù)取進(jìn)站溫度TZ=30℃。則在90%輸量工況下熱力計(jì)算參數(shù)如表25：表25 90%輸量工況下熱力計(jì)算參數(shù)表出站溫度TR（℃）平均溫度T（℃）平均密度ρ（kg/m3）體積流量Q（m3/s）水力坡降i（m/m）b(℃)站間距LR(km)由于是平均布站，故各個(gè)加熱站的進(jìn)站溫度、出站溫度都相同，即TR=℃，TZ=30℃。2）90%輸量①熱力參數(shù)取進(jìn)站溫度TZ=30℃。加熱爐的熱負(fù)荷由下面的公式計(jì)算： (216)式中：q——加熱爐的熱負(fù)荷，kw； G——油品流量，kg/s； C——油品比熱，kJ/(kg由兩種極端工況確定的應(yīng)設(shè)站數(shù)如表23：表23 布站數(shù)量——熱站數(shù)泵站數(shù)最小輸量62最大輸量433）確定站址根據(jù)地形的實(shí)際情況，本著熱泵合一的原則，進(jìn)行站址的調(diào)整：設(shè)置3個(gè)熱泵站與3個(gè)熱站。由Hf H，知在最大輸量工況下不存在翻越點(diǎn)。由于|TR2TR3|，故取TR= ℃，即在最大輸量下原油出站溫度是TR= ℃。下面反算在最大輸量時(shí)設(shè)六個(gè)加熱站時(shí)的出站溫度。參照《JBT101141999輸油離心泵 型式與基本參數(shù)》選擇型號(hào)為KSY800190的泵，其特性方程為：H=最小輸量時(shí)，Q=，則H=，泵站內(nèi)泵數(shù)為n==，向下取整為5，則最大輸量工況下每個(gè)泵站應(yīng)選用5臺(tái)KSY800190泵串聯(lián)，可增加一臺(tái)備用。由公式(211)計(jì)算得：全線總壓頭損失：H=320103+（3528）=。則由公式(11)得平均溫度：T=℃；由公式(14)得計(jì)算動(dòng)力粘度：ν=105 m2/s；由公式(13)得在計(jì)算溫度下的密度：ρ= kg/m3；由公式(15)得在計(jì)算溫度下的最小體積流量：Q=；將上述參數(shù)值帶入公式（25）得：i= m/m；由公式(27)得：b=℃；由公式(28)得：LR =?！?)，取2100 J/(kg由雷諾數(shù)判斷流態(tài)均為紊流的水力光滑區(qū)。據(jù)此，可確定m = ，=。則=由推薦值：e=。 (2)密閉輸送工藝泵到泵密閉輸送工藝是目前國(guó)內(nèi)外管道采用的先進(jìn)輸送工藝。 管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力為7MPa時(shí)，管道選用X60直縫電阻焊鋼管，屈服強(qiáng)度413MPa，壁厚計(jì)算結(jié)果如下表114：表114 壁厚計(jì)算表公稱(chēng)直徑(mm)計(jì)算壁厚(mm)腐蝕余量(mm)實(shí)選壁厚(mm)管道外徑(mm)DN4571Φ457 輸油工程1. 主要工藝1)原油密閉加熱輸送工藝 (1)加熱輸送工藝易凝易粘的油品當(dāng)其凝點(diǎn)高于管道周?chē)h(huán)境溫度、或在環(huán)境溫度條件下油流粘度很高時(shí)，不能直接采用等溫輸送方法。固定資產(chǎn)的30%為自有資金，70%為建設(shè)銀行貸款，貸款利率為8%。固定資產(chǎn)形成率為85%，%(綜合折舊年限為14年)，殘值為0?？筛鶕?jù)原油進(jìn)出站溫度計(jì)算，計(jì)算公式如下： SR= G Cy (TRi –Tzi) nR (19)式中：SR 燃料費(fèi)用，元/年； ey燃料油價(jià)格，元/噸； Cy 原油比熱，J/kg℃； BH燃料油熱值，J/kg； TRi 第i加熱站的出站溫度，℃； TZi 第i加熱站的進(jìn)站溫度，℃； Ri第i加熱站的加熱爐效率； G管道年輸量，噸/年；nR加熱站個(gè)數(shù)； 電力費(fèi)用是指用于支付泵的電力設(shè)備和電動(dòng)機(jī)具所消耗電能的費(fèi)用，主要是輸油泵等動(dòng)力設(shè)備的電費(fèi)。使用該方法時(shí)，先計(jì)算各比較方案的費(fèi)用現(xiàn)值，然后進(jìn)行對(duì)比，以費(fèi)用現(xiàn)值較低的方案為優(yōu)。其它項(xiàng)目如材料費(fèi)、折舊費(fèi)、稅金、管理及維修費(fèi)等是按照投資總額提成一定比例計(jì)算的。在這里采用費(fèi)用現(xiàn)值來(lái)確定最經(jīng)濟(jì)管徑。生產(chǎn)天數(shù)按照350天計(jì)算。③ 原油密度所輸原油密度(g/cm3)隨溫度T(℃)的變化關(guān)系為： (12) 式中：——20℃下原油密度，kg/m3；——溫度系數(shù)，=，kg/( m3℃)；⑥10kJ/kg。9) 繪圖采用AUTOCAD。5) 反輸計(jì)算。設(shè)計(jì)內(nèi)容（1） 計(jì)算及說(shuō)明書(shū)部分內(nèi)容要求1) 根據(jù)費(fèi)用現(xiàn)值最小原則確定最優(yōu)管徑。(3) 加強(qiáng)原油熱處理、降凝劑和減阻劑機(jī)理的研究， 從根本添加劑對(duì)不同原油減阻降凝機(jī)理的認(rèn)識(shí)問(wèn)題。我國(guó)從事管道科研人員近年來(lái)在這方面取得了較大進(jìn)展?，F(xiàn)在原油管輸工藝的種類(lèi)很多，應(yīng)用較多、技術(shù)比較成熟的傳統(tǒng)管輸工藝有火焰加熱器的加熱輸工藝、熱處理輸送工藝、加劑（包括降凝劑、減阻劑、乳化劑）輸送工藝[4~13]、稀釋輸送工藝[14]。原油按其油品性質(zhì)來(lái)分，可以將原油分為輕質(zhì)原油和高粘易凝原油，后者還可以分為含蠟量較高的含蠟原油和含膠質(zhì)、瀝青質(zhì)較高高粘重質(zhì)原油（即稠油）[2]。輕質(zhì)原油的輸送較為容易，一般常規(guī)輸送工藝就能滿(mǎn)足要求。另有相對(duì)來(lái)說(shuō)應(yīng)用較少、有待進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)的現(xiàn)代工藝，有保溫結(jié)合伴熱輸送工藝、太陽(yáng)能加熱等特殊加熱工藝[15]、低粘液環(huán)輸送工藝、微波降粘輸送工藝[16]、水懸浮輸送工藝、氣飽和輸送工藝、磁處理輸送工藝[17]、改質(zhì)輸送工藝[18]、管道內(nèi)涂輸送工藝[19]等。我國(guó)輸油工藝技術(shù)發(fā)展方向[20]： (1) 適應(yīng)國(guó)內(nèi)油田發(fā)展的特點(diǎn)， 解決東部管道低輸量運(yùn)行， 西部管道常溫輸送， 海洋管道間歇輸送和成品油順序輸送問(wèn)題。(4) 開(kāi)展添加劑的研制工作， 形成添加劑研究—生產(chǎn)—應(yīng)用一條龍。2) 水力與熱力計(jì)算。6) 站內(nèi)流程設(shè)計(jì)。10) 圖幅均采用1號(hào)或2號(hào)圖紙。（7）粘溫關(guān)系 見(jiàn)表2表2 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320km）數(shù)據(jù)見(jiàn)表3表3 管道縱斷面數(shù)據(jù)里程（km）04070130165190230250280300320高程（km）28301025352836426845352. 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)參數(shù)1） 原油物性參數(shù)① 原油進(jìn)站溫度、出站溫度由于一般原油加熱溫度為60~70℃，考慮到最高出站溫度為60℃，故取TR =60℃ ?！?，解得=； ——平均輸油溫度，℃，取=40℃。表12 設(shè)計(jì)參數(shù)表任務(wù)輸量(10t/a)最小輸量(10t/a)管線里程(Km)最高出站油溫℃最低出站油溫℃埋深處月平均氣溫℃5503853206030質(zhì)量流量為： kg/s 由質(zhì)量流量與體積流量換算公式： (15) 經(jīng)濟(jì)管徑的選擇1. 管徑及管材的初選1)管徑選擇根據(jù)規(guī)范，管徑計(jì)算公式如下：d= (21)式中：Q額定任務(wù)輸量(m/s),； V管內(nèi)原油經(jīng)濟(jì)流速(m/s)； d管道內(nèi)徑(m)；根據(jù)輸量計(jì)算結(jié)果如下表113：表113 初選管徑表經(jīng)濟(jì)流速(m/s)計(jì)算結(jié)果(mm)初選管Ⅰ(mm)初選管Ⅱ(mm)初選管徑Ⅲ(mm)4575082)管材選用本工程采用直縫電阻焊鋼管。2. 費(fèi)用現(xiàn)值法確定經(jīng)濟(jì)管徑1)確定經(jīng)濟(jì)管徑的原則對(duì)某一輸量下的管路，隨著管徑的增大，基本建設(shè)中鋼材及線路工程投資增大，但壓力損失降低，泵