【正文】 強度(MPa)； 焊縫系數(shù)，； 管道系統(tǒng)設計壓力為7 MPa時，管道選用X60直縫電阻焊鋼管，屈服強度413MPa，壁厚計算結果如下表22：表22 計算壁厚表公稱直徑(mm)DN457DN508計算壁厚(mm)考慮1mm的腐蝕余量后,實際選擇的壁厚尺寸列于表23:表23 實選管壁壁厚表公稱直徑(mm)DN457DN508實選壁厚(mm)雷諾數(shù)計算公式為： (25) (26) (27)計算結果見表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，管內原油都處于水力光滑區(qū)，以此來進行設計計算，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，選擇電動機還必須符合節(jié)能要求，考慮運行可靠性、設備的供貨情況、備品備件的通用性、安裝檢修的難易，以及產品價格、建設費用、運行和維修費用、生產過程中前期電動機功率變化關系等各種因素。所選電動機功率應留有余量，~。若某臺1500kw的加熱爐不能正常使用時，可以用一臺2000kw互相替換。2）加熱爐因為是加熱站是均勻布站，所以相同流量下每站所需有效負荷是相同的。輸油首站的原油來自油田或管道時，其儲備天數(shù)選為3d。設置3個泵站，則泵站揚程為：HC==最小輸量下泵揚程為H=則每個泵站需開泵數(shù)：N===,向上取整N=3，故最小輸量下開泵3臺。4）最小輸量①熱力參數(shù)最小輸量時的基本熱力參數(shù)計算結果如表21。則在90%輸量工況下熱力計算參數(shù)如表25：表26 80%輸量工況下熱力計算參數(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，故各個加熱站的進站溫度、出站溫度都相同，即TR=℃，TZ=30℃。3）80%輸量①熱力參數(shù)取進站溫度TZ=30℃。則在90%輸量工況下熱力計算參數(shù)如表25：表25 90%輸量工況下熱力計算參數(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，故各個加熱站的進站溫度、出站溫度都相同，即TR=℃，TZ=30℃。2）90%輸量①熱力參數(shù)取進站溫度TZ=30℃。加熱爐的熱負荷由下面的公式計算： (216)式中：q——加熱爐的熱負荷，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設站數(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)地形的實際情況，本著熱泵合一的原則，進行站址的調整：設置3個熱泵站與3個熱站。由Hf H，知在最大輸量工況下不存在翻越點。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設六個加熱站時的出站溫度。參照《JBT101141999輸油離心泵 型式與基本參數(shù)》選擇型號為KSY800190的泵，其特性方程為：H=最小輸量時，Q=，則H=，泵站內泵數(shù)為n==，向下取整為5，則最大輸量工況下每個泵站應選用5臺KSY800190泵串聯(lián)，可增加一臺備用。由公式(211)計算得：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)得計算動力粘度：ν=105 m2/s；由公式(13)得在計算溫度下的密度：ρ= kg/m3；由公式(15)得在計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內外管道采用的先進輸送工藝。 管道系統(tǒng)設計壓力為7MPa時，管道選用X60直縫電阻焊鋼管，屈服強度413MPa，壁厚計算結果如下表114：表114 壁厚計算表公稱直徑(mm)計算壁厚(mm)腐蝕余量(mm)實選壁厚(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其凝點高于管道周圍環(huán)境溫度、或在環(huán)境溫度條件下油流粘度很高時，不能直接采用等溫輸送方法。固定資產的30%為自有資金，70%為建設銀行貸款，貸款利率為8%。固定資產形成率為85%，%(綜合折舊年限為14年)，殘值為0。可根據(jù)原油進出站溫度計算，計算公式如下： SR= G Cy (TRi –Tzi) nR (19)式中：SR 燃料費用，元/年； ey燃料油價格，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加熱站個數(shù)； 電力費用是指用于支付泵的電力設備和電動機具所消耗電能的費用，主要是輸油泵等動力設備的電費。使用該方法時，先計算各比較方案的費用現(xiàn)值，然后進行對比，以費用現(xiàn)值較低的方案為優(yōu)。其它項目如材料費、折舊費、稅金、管理及維修費等是按照投資總額提成一定比例計算的。在這里采用費用現(xiàn)值來確定最經濟管徑。生產天數(shù)按照350天計算。③ 原油密度所輸原油密度(g/cm3)隨溫度T(℃)的變化關系為： (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) 反輸計算。設計內容（1） 計算及說明書部分內容要求1) 根據(jù)費用現(xiàn)值最小原則確定最優(yōu)管徑。(3) 加強原油熱處理、降凝劑和減阻劑機理的研究， 從根本添加劑對不同原油減阻降凝機理的認識問題。我國從事管道科研人員近年來在這方面取得了較大進展?，F(xiàn)在原油管輸工藝的種類很多，應用較多、技術比較成熟的傳統(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]。原油按其油品性質來分，可以將原油分為輕質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、瀝青質較高高粘重質原油（即稠油）[2]。輕質原油的輸送較為容易，一般常規(guī)輸送工藝就能滿足要求。另有相對來說應用較少、有待進一步研究開發(fā)的現(xiàn)代工藝，有保溫結合伴熱輸送工藝、太陽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]、改質輸送工藝[18]、管道內涂輸送工藝[19]等。我國輸油工藝技術發(fā)展方向[20]： (1) 適應國內油田發(fā)展的特點， 解決東部管道低輸量運行， 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題。(4) 開展添加劑的研制工作， 形成添加劑研究—生產—應用一條龍。2) 水力與熱力計算。6) 站內流程設計。10) 圖幅均采用1號或2號圖紙。（7）粘溫關系 見表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)見表3表3 管道縱斷面數(shù)據(jù)里程（km）04070130165190230250280300320高程（km）28301025352836426845352. 設計基礎參數(shù)1） 原油物性參數(shù)① 原油進站溫度、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 設計參數(shù)表任務輸量(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質量流量為： kg/s 由質量流量與體積流量換算公式： (15) 經濟管徑的選擇1. 管徑及管材的初選1)管徑選擇根據(jù)規(guī)范，管徑計算公式如下：d= (21)式中：Q額定任務輸量(m/s),； V管內原油經濟流速(m/s)； d管道內徑(m)；根據(jù)輸量計算結果如下表113：表113 初選管徑表經濟流速(m/s)計算結果(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. 費用現(xiàn)值法確定經濟管徑1)確定經濟管徑的原則對某一輸量下的管路，隨著管徑的增大，基本建設中鋼材及線路工程投資增大，但壓力損失降低，泵