【正文】 ................... 41 10 兩種方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 ........................................................................................ 42 方案一、方案二項(xiàng)目投資計(jì)算 .................................................................. 42 動(dòng)態(tài)技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) ...................................................................................... 43 11 設(shè)計(jì)結(jié)果 ................................................................................................................ 45 12 課程設(shè)計(jì)總結(jié) ........................................................................................................ 49 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 50 管道輸送工藝課程設(shè)計(jì) 3 1 總論 設(shè)計(jì)依據(jù)及原則 設(shè)計(jì)依據(jù) （ 1）國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 及 規(guī)范； （ 2）相似管道的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)； （ 3）設(shè)計(jì)任務(wù)書。站場(chǎng)的布置要與油區(qū)內(nèi)各區(qū)塊發(fā)展緊密結(jié)合。 總體技術(shù)水平 （ 1） 采用高壓長(zhǎng)距離全密閉輸送工藝，整體工藝達(dá)到國內(nèi)較為先進(jìn)的工藝設(shè)計(jì)水平。 圖 采油廠位置示意圖 原油性質(zhì)見表 ： 表 某原油性質(zhì) 含蠟量， % 瀝青質(zhì) ， % 密度， kg/m3 初餾點(diǎn)，℃ 凝固點(diǎn)，℃ 粘度， 50℃， 71 采油二廠原油性質(zhì)，見表 ： 表 某原油性質(zhì) 含蠟量， % 瀝青質(zhì)， % 密度， kg/m3 初餾點(diǎn)，℃ 凝固點(diǎn)， ℃ 粘度， 50℃， 73 采油三廠原油性質(zhì)見表 ： 表 某原油性質(zhì) 含蠟量， % 瀝青質(zhì)， % 密度， kg/m3 初餾點(diǎn)，℃ 凝固點(diǎn)，℃ 粘度， 50℃， 72 40km 采油一廠 采油二廠 采油三廠 煉油廠 70km 80km 120km 管道輸送工藝課程設(shè)計(jì) 5 地溫資料 見表 ： 表 管道經(jīng)過區(qū)域地溫 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 地溫℃ 3 4 5 8 9 11 10 8 輸送壓力 7MPa， 末站剩余壓頭 65m，局部摩阻為沿程摩阻的 %計(jì) 。 管道輸送工藝課程設(shè)計(jì) 6 3 輸油方案設(shè)計(jì) 輸送方式 確定 本次熱油管道輸送 方式設(shè)計(jì) 為密 閉輸送，即“從泵到泵”輸送，在這種輸油工藝中，中間輸油站不設(shè)供緩 沖用的旁接油罐，上站來油全部直接進(jìn)泵。 方案一 ： 圖 方案一輸油管路設(shè)計(jì)流程圖 采油一廠 采油三廠 采油二廠 煉油廠 油流 匯合點(diǎn) 管道輸送工藝課程設(shè)計(jì) 7 方案二： 圖 方案 二 輸油管路設(shè)計(jì)流程圖 方案一 是三個(gè)采油廠的油品分別輸送到油流匯合點(diǎn)處后，再共同往煉油廠方向輸送； 方案二是采油一廠的原油先輸送到采油二廠，和采油二廠的原油再共同往油流匯合點(diǎn)輸送，采油三廠原油 也 輸送到油流匯合點(diǎn) 處 ，最后，油流匯合點(diǎn)處的原油共同輸送到煉油廠。 采油一廠 ： 77 31 0 1 2 1 1 0 0 . 0 4 6 9 ( / )8 4 0 0 3 6 0 0 8 5 2 . 8 1 8 4 0 0 3 6 0 0GQ m s? ??? ? ?? ? ? ? 采油二廠： 77 31 0 1 5 6 1 0 0 . 0 6 0 3 ( / )8 4 0 0 3 6 0 0 8 5 5 . 8 1 8 4 0 0 3 6 0 0GQ m s? ??? ? ?? ? ? ? 采油三廠： 77 31 0 1 0 7 1 0 0 . 0 4 1 8 ( / )8 4 0 0 3 6 0 0 8 4 6 . 8 1 8 4 0 0 3 6 0 0GQ m s? ??? ? ?? ? ? ? 三個(gè)采油廠總流量： 30 .0 4 6 9 0 .0 6 0 3 0 .0 4 1 8 0 .1 4 9 ( / )Q m s? ? ? ? 管道材質(zhì)及規(guī)格 選擇 管道管徑 4Qd V?? （ 42） 式中 d—— 管道 內(nèi) 徑， m； Q—— 體積流量， sm/3 ； V—— 經(jīng)濟(jì)流速， sm/ 。 則該管道直管段的許用 應(yīng)力由公式（ 44）得： [ ] 485 349 .2( )sK t M Pa? ? ?? ? ? ? ? ? 管道外徑 ： 2Dd??? （ 45） d —— 管道內(nèi)徑， mm； ? —— 管道壁厚， mm。 熱力計(jì)算 及加熱站布置 總傳熱系數(shù) K 的確定 本次設(shè)計(jì)鋼管保溫層為黃夾克，厚度為 35mm， 導(dǎo)熱系數(shù)為 )/( CmW ?? ，鋼管導(dǎo)熱系數(shù)為 48 )/( CmW ?? 。 管道最外層至周圍介質(zhì)的放熱系數(shù) [1]為： 管道輸送工藝課程設(shè)計(jì) 12 ]1)2(2ln [222???wtwtwtDhDhD?? （ 48） 式中 t? —— 土壤導(dǎo)熱系數(shù)， )/( CmW ?? ； th —— 管中心埋深， m； wD —— 最外層的管外徑， m。 原油和石油產(chǎn)品的比熱容通常在 ~ / ( )kJ kg C?之間，本次設(shè)計(jì)計(jì)算取原油比熱容為 / ( )kJ kg C? 。 由 設(shè)計(jì)資料，可得管道埋深處平均地溫： 0 3 4 4 . 5 5 6 . 5 8 9 1 1 1 0 8 6 . 5 6 . 5 6 . 7 5 ( )12? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? 加熱站間距為： 00ln TT TTDKGcLzRR ??? ? （ 411） 式中 G —— 原油質(zhì)量流量， skg/ ； K —— 油流至周圍介質(zhì)的 總傳熱系數(shù)， )/( CmW ?? ； D —— 管道 外 徑， m ； RT —— 加熱站的出站溫度， C? ； 0T —— 管道周圍的自然溫度， C? ； 管道輸送工藝課程設(shè)計(jì) 14 ZT —— 加熱站的進(jìn)站溫度， C? ； RL —— 加熱站間距， m ； c —— 原油的 比熱容， /( )J kg C? 。 油流匯合點(diǎn)到煉油廠的干線管段（ ）： 加熱站間距： 733 8 4 1 0 2 . 1 1 0 6 0 6 . 7 5l n 9 7 ( )8 4 0 0 3 6 0 0 3 . 1 4 0 . 4 0 6 4 0 . 0 3 5 ) 1 . 0 2 3 5 6 . 7 5RL k m? ? ? ???? ? ? ? ? ?（ 加熱站數(shù) ： 3 4 8 .6 4 3 .6 ( )97n ?? 個(gè) 取 4個(gè)加熱站 則加熱站間距為 ： 3 4 8 .6 4 8 7 .1 6 ( )4R LL kmn? ? ? 由公式（ 413）得： 733 8 4 1 0 2 . 1 1 0 ( 6 0 3 5 ) 8 3 3 3 . 3 3 3 ( )8 4 0 0 3 6 0 0 0 . 8Q K W? ? ? ? ????? 出站溫度計(jì)算 : GCDLKZR eTTTT ?)( 00 ??? （ 414） 式中 G —— 原油質(zhì)量流量， skg/ ； ZT —— 加熱站的進(jìn)站溫度， C? ； RT —— 加熱站的出站溫度， C? ； c —— 比熱容， /( )J kg C? ； L —— 加熱站間距， m； K —— 管道總傳熱系數(shù)， )/( CmW ?? ； D —— 管道外 徑， m； 0T —— 管道周圍的自然溫度， C? 。 水力計(jì)算 輸油平均溫度下的原油運(yùn)動(dòng)粘度 輸送 油品平均溫度 ： ZRpj TTT 3231 ?? （ 415） 式中 pjT —— 油品 平均溫度， C? ； ZRTT, —— 加熱站的起點(diǎn)、終點(diǎn)溫度， C? 。 50℃時(shí)， 采油一廠、二廠油品混合粘度： 6 6 6 6 611l g l g ( 1 0 0 . 8 9 ) l g l g ( 1 0 1 3 . 0 1 5 1 0 0 . 8 9 ) l g l g ( 1 0 1 4 . 1 3 8 1 0 0 . 8 9 )22v ??? ? ? ? ? ? ? ? ? 6213 .5 64 10 /v m s??? 50℃時(shí)，采油一廠、二廠、三廠油品混合粘度： 6 6 6 6 611l g l g ( 1 0 0 . 8 9 ) l g l g ( 1 0 1 3 . 5 6 4 1 0 0 . 8 9 ) l g l g ( 1 0 1 2 . 5 1 7 1 0 0 . 8 9 )22v ??? ? ? ? ? ? ? ? ? 6213 .0 22 10 /v m s??? 某一溫度下的運(yùn)動(dòng)粘度為： 0()0 u t tt e????? （ 418） 式中 0??，t —— 溫度為 t、 0t 時(shí)油品的運(yùn)動(dòng)黏度， sm/2 ； u —— 黏溫指數(shù) ， C?/1 。 采油三廠到油流匯合點(diǎn)管段： 64 0 . 0 4 1 8R e 1 5 5 5 63 . 1 4 0 . 2 1 2 9 1 6 . 1 5 1 0 ????? ? ? 1 837 e 348 7952 54 10()????? 1ReRe3000 ?? ,故其管道中油品流態(tài)是處于紊流水力光滑區(qū)，前面熱力計(jì)算的假設(shè)是正確的。 采油一廠到油流匯合點(diǎn)管段： 2 0 . 2 5 6 0 . 2 5 35 0 . 2 50 . 0 4 6 9 ( 1 6 . 7 5 1 0 )0 . 0 2 4 6 8 1 . 3 6 1 0 9 4 6 ( )0 . 2 1 2 9Rhm?????? ? ? ? ? 任務(wù)流量下 所需總壓頭 ： 946 946 % ( )Hm? ? ? ? 采油二廠到油流匯合點(diǎn)管段： 2 0 . 2 5 6 0 . 2 5 35 0 . 2 50 . 0 6 0 3 ( 1 8 . 2 4 1 0 )0 . 0 2 4 6 8 0 . 7 1 0 5 0 6 . 4 ( )0 . 2 6 6 7R?????? ? ? ? ? 任務(wù)流量下 所需總壓頭 ： 50 6. 4 50 6. 4 1. 1% 51 1. 97 ( )Hm? ? ? ? 采油三廠到油流匯合點(diǎn)管段： 2 0 . 2 5 6 0 . 2 5 35 0 . 2 50 . 0 4 1 8 ( 1 6 . 1 5 1 0 )0 . 0 2 4 6 5 5 . 8 9 1 0 5 2 6 ( )0 . 2 1 2 9Rhm?????? ? ? ? ? 任務(wù)流量下 所需總壓頭 ： 526 526 % ( )Hm? ? ? ? 油流匯合點(diǎn)到煉油廠管段： 2 0 . 2 5 6 0 . 2 5 31 5 0 . 2 50 . 1 4 9 ( 1 6 . 7 5 1 0 )0 . 0 2 4 6 5 8 . 1 1 1 0 2 6 1 . 4 2 ( )0 . 3 9 7 6R??