【正文】 校核氣體處理量 （1）、計算天然氣的壓縮因子 標準狀況下天然氣的密度為 天然氣的相對密度 由《油氣集輸》P140式(469)，求天然氣的臨界參數(shù)當時 臨界壓力： 臨界溫度： 對比壓力： 對比溫度： 由《天氣管道輸送》圖2—14（天然氣壓縮系數(shù)圖）可查的其壓縮因子 Z=圖31（2）、氣體允許流速計算分離條件下氣體密度 由《油氣集輸》P143式（480）計算分離條件下的氣體粘度： = 所以 = = = 已知油水的體積比，則液相密度取油、水兩相密度近似值為 由于液相為復雜的油水乳狀液，在管子中還可能存在游離水，油水混合物的粘度很難確定，查《油氣集輸》取油水混合物的粘度近似為純油的5倍 阿基米德準數(shù) 式中 —油滴直徑，我國規(guī)定重力沉降區(qū)應分出100微米的油滴 —原油處理密度 = 查《油氣集輸與礦廠加工》表4—2知, 時油滴沉降流態(tài)處于過渡流，則雷諾數(shù) 由《油氣集輸與礦廠加工》式4—5知：，則油滴沉降速度 由《油氣集輸與礦廠加工》式4—16知,臥式分離器允許氣體流速為 （3） 、理論氣體處理能力計算由《油氣集輸》P93式(368)計算，取載荷波動系數(shù) 加熱爐的選取與計算站內(nèi)油品需要經(jīng)過三次熱爐加熱。所需的臺數(shù)為： 從三相分離器到穩(wěn)定塔的加熱 原油出三相分離器的溫度：55℃，穩(wěn)定塔的操作溫度：60℃；因此取加熱爐加熱到60℃，由《油田油氣集輸設計技術手冊》式(711)，計算加熱爐的熱負荷。所需的臺數(shù)為： 所以該聯(lián)合站三個加熱過程需HJ1000H/，HJ125H/ 型微正壓水套加熱爐1臺，HJ160H/ 型微正壓水套加熱爐1臺。此溫度下原油的平均密度為kg/m179。的凈化金屬浮頂罐的臺數(shù)為 n =2臺溢流流程時的儲罐取停電時間為1天，發(fā)生溢流時，%，則停電一天進入事故罐的原油及水的總體積為 根據(jù)《油庫設計管理》選取3000m179。管路的工藝計算與設備校核也應針對這兩種流程分別進行，并根據(jù)實際的生產(chǎn)工況及油罐參數(shù)的確定，來進行相關的工藝計算，以選取管路的型號、長度，和進行壓降、溫降的計算，從而滿足設備的工作性能。管徑由下式確定 式中 所以 根據(jù)《油田油氣集輸設計技術手冊》P697表811選用的管線管徑4267，公稱直徑DN=200的無縫鋼管。此段管路上的閥件見表34表34 管路閥件名 稱 個 數(shù)Ld/d當 量 長 度總計(m)90彎頭 330330閘 閥218218通過三通11轉彎三通14040 所以水平管路的壓降 加熱爐到三相分離器管線計算與選取原油經(jīng)過加熱爐，溫度從25℃升到55℃動力粘度：密度： 運動粘度：油品在該條件下的密度為 由Guth公式計算出其粘度運動粘度 原油體積流量污水體積流量總流量取經(jīng)濟流速，則管徑m初選，公稱直徑DN=200的無縫鋼管則實際流速為雷諾數(shù)e是管道內(nèi)壁的絕對粗糙度， 所以流體處于水力光滑區(qū)。 三相分離器到加熱爐管線計算與選取。=180。取此間管段長L=740m。溫度ｔ= 60℃，取管線長度。原油體積流量取經(jīng)濟流速 則管徑 根據(jù)《油田油氣集輸設計技術手冊》表811選 = mm，公稱直徑DN=150mm的無縫鋼管則混合物實際流速為 雷諾數(shù) 所以流體處于水力光滑區(qū)。根據(jù)《油田油氣集輸設計技術手冊》知，此時摩阻系數(shù)為：油品在該段管路的摩阻損失為：此段管路上的閥組見表310表310管路閥件名 稱數(shù)量Ld/d當 量 長 度總計(m)90176?，F(xiàn)取抽出溫度為原油凝固點的溫度t=15℃（最壞情況）來計算，在24小時內(nèi)抽完，則密度： 動力粘度： = =由《油氣集輸》P204式（53）Guth公式計算混合物的粘度式中 ——原油的粘度，； ——溫度條件相同時原油粘度，； ——含水體積分數(shù)。 則污水的實際流速為 其在實際流速在流體流動的經(jīng)濟流速范圍內(nèi)。 進站閥組間的計算本聯(lián)合站進站來油經(jīng)計量設備來計量各組來液的體積流量。管徑由下式確定 式中 根據(jù)《油田油氣集輸設計技術手冊》P697表811選用的管線管徑4267，公稱直徑DN=400的無縫鋼管。過濾器的選取 根據(jù)《油田油氣集輸設計技術手冊》下冊P185表10317選取LPGK400快開法蘭蓋過濾器，公稱直徑DN=400。～。工作性能校核由《泵與壓縮機》式（128）知泵的有效汽蝕余量為式中 —分別為液流在泵入口的壓力和流速，； —液體的密度，；不同溫度時，原油的飽和蒸汽壓力，液柱見表312表312原油飽和蒸汽壓溫度，℃203040506070Pv/ρg，m—液體在吸入溫度下的飽和蒸氣壓。工作性能校核由《泵與壓縮機》式（128）知泵的有效汽蝕余量為式中 —分別為液流在泵入口的壓力和流速，； —液體的密度，； —液體在吸入溫度下的飽和蒸氣壓。并在原油外輸時，對其加熱使其達到外輸溫度要求。根據(jù)任務書中原油的特性，在設備選取上參考了相關的規(guī)范（如《油田油氣集輸設計規(guī)范》、《油田油氣集輸設計技術手冊》等）同時根據(jù)生產(chǎn)工況及有關參數(shù)對站內(nèi)工藝管線進行了設計與校核，從而使本次設計在理論上能滿足生產(chǎn)需求。在進行基礎參數(shù)和熱力、水力計算之后，根據(jù)流程設計原則，設計了聯(lián)合站的基本流程，本站的主要流程有：1．密閉正常流程：站外來油經(jīng)加熱爐進行加熱然后進入三相分離器進行油、氣、水分離，將氣體送往計量站進行計量并通往氣體處理站進行處理，同時污水送往污水處理廠進行處理，將油品送往穩(wěn)定塔進行原油穩(wěn)定，將穩(wěn)定后的油品送往凈化罐。4 結論為滿足工藝和油田生產(chǎn)要求，本聯(lián)合站在設計過程中采用密閉流程以降低油氣損耗。 事故泵的選取泵的選取，從事故罐到加熱爐之間流速為，流量，沿線摩阻損失為。則混合物的實際流速為 則外輸原油泵所需揚程為 根據(jù)《油品儲運設計手冊》（上冊）表752離心泵Y型油泵標準性能表，選取YG30024A型離心泵，其揚程H=20m,流量Q=,。備用加藥管線上設置閥門一個 泵的選型計算在流程中需要用到循環(huán)泵的工況為正常流程：凈化罐→外輸泵根據(jù)《油氣集輸設計規(guī)范》知，含水原油和凈化原油的輸送宜采用離心泵，離心泵的總排量按設計液量確定，應按泵特性曲線的高效區(qū)選擇油泵。閥門的選取 根據(jù)《油田油氣集輸設計技術手冊》P578表6413選取型號為Z41H16C的截止閥，公稱直徑DN=400。除此還要確定閥組間內(nèi)所需閥門型號及數(shù)量，過濾器的型號等。已知天然氣的處理量為： 在該條件下天然氣在原油中的溶解度： 則溶解在原油中的天然氣流量為所以從三相分離器中出來的氣體的流量為：取經(jīng)濟流速，則管徑為：根據(jù)《油田油氣集輸設計技術手冊》表811初選3777mm,公稱直徑DN=350mm的無縫鋼管。根據(jù)《油田油氣集輸設計技術手冊》知，此時摩阻系數(shù)為 此段管路上的閥件見表311表311 管路閥件名 稱數(shù)量Ld/d當 量 長 度總計(m)90176。%。彎頭630630閘 閥218218通過三通118118流量計245245L=+159=該段管路的沿程摩阻損失為： 事故管線的計算從三相分離器到事故罐之間的管線：溢流時，從三相分離器出來的油品直接進入事故罐取流體的經(jīng)濟流速v=，管長L=155m。彎頭330330閘 閥318318轉彎三通14545L=28+=該段管路的沿程摩阻損失為： 凈化油罐到加熱爐之間管線的計算與選取凈化油管的儲存溫度為45℃～50℃，現(xiàn)取低按t=℃計算。彎頭330330閘 閥218318L=194+=該段管路的沿程摩阻損失由達西公式： 原油穩(wěn)定塔到凈化油罐之間管線的計算與選取從原油穩(wěn)定塔到凈化罐之間的原油物性與加熱爐到穩(wěn)定塔間的物性相同。根據(jù)《油田油氣集輸設計技術手冊》知，此時摩阻系數(shù)為 此段管路上的閥件見表36表36管路閥件名 稱數(shù)量Ld/d當 量 長 度總計(m)90彎頭 330330閘 閥518518所以此段關系的當量長度為該段管路的沿程摩阻損失為： 加熱爐到穩(wěn)定區(qū)之間管線的計算與選取從加熱爐出來的原油溫度為60℃由于流體經(jīng)過加熱爐后，粘度、密度等都有變化，故凈化油的物性按照60℃計算。三相分離器出口原油含水率為1%計算，L=250，t=55℃。由《油氣集輸》P154式（4111）得其中，為氣液混合物的水利摩阻系數(shù)=179。由《油氣集輸》P154式（4111）得其中，為氣液混合物的水利摩阻系數(shù)，可由公式得出 =179。而同時天然氣本身也會發(fā)生變化，這在計算時應予以考慮。的事故罐臺數(shù)為n=1臺所以此聯(lián)合站共需3000m179。油田預計全年輸往該油庫的原油量油田預計全年輸往該油庫的原油量 根據(jù)《油庫設計管理》選取規(guī)格為3000m179。下面對這兩種罐進行計算：凈化油罐站內(nèi)所需凈化油罐的總容量由《油庫設計和管理》式(13) 式中 Vs——油田油庫設計總容積，； G——油田預計全年輸往該油庫的原油量，；　　 ——儲存溫度下的原油密度，；　　　 ——油罐利用系數(shù)，；　　 N——油田儲油罐的儲備天數(shù)，N 取3天。所需的臺數(shù)為： 凈化原油外輸前加熱凈化罐儲油溫度：45℃～50℃，凈化原油外輸溫度：60℃；因此取加熱爐加熱到60℃，此時為含水＜%的凈化油，可忽略含水，以純油對待。由《油田油氣集輸設計技術手冊》上冊 P613式(711)，計算加熱爐的熱負荷所需熱量為：式中 —被加熱介質所需的熱負荷，kw； —被加熱介質的質量流量，t/h；—被加熱介質的定壓比熱容，；—被加熱介質入爐溫度，℃；—被加熱介質出爐溫度，℃。根據(jù)《油氣集輸與礦廠加工》表410，取其停留時間為10min，一般分離器尺寸的長徑比在3~4之間，取其長徑比L/D為4，取液面控制為 D，查《油氣集輸與礦廠加工》表43取m=由《油氣集輸》P100式(382)與表314，集液部分體積為 則單臺三相分離器的處理量有公式 式中——原油處理量，m179。則 =/= 代入上式，得：m179。（油）］； ——工程標準狀態(tài)下天然氣對空氣的相對密度； ——脫氣原油對水的相對密度； P——管路壓力（MPa） T——管路溫度（℃）。/s 氣相流量計算 該站天然氣處理量能力為：179。 所以 m179。=179?！妫?，=在20~120℃范圍內(nèi)，原油密度為當時，當時，動力粘度 一直某一溫度下原油的粘度值，其他溫度t下原油的粘度值由《油氣集輸》式（4—44）計算 時，c=10，=時，c=100，=10時，c=1000，=式中、——分別為、時原油的粘度，、c——系數(shù)