【正文】 計(jì)手冊》(5) 《管路附件設(shè)計(jì)選用手冊》(6)《油庫設(shè)計(jì)與管理》其他國家現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的規(guī)定計(jì)算部分DH原油管線初步設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)依據(jù)與基礎(chǔ)參數(shù)1. 原始數(shù)據(jù)（1）最大設(shè)計(jì)輸量為550萬噸/年；生產(chǎn)期生產(chǎn)負(fù)荷（各年輸量與最大輸量的比率）見下表1。 由于最低進(jìn)站溫度比凝固點(diǎn)高7℃，且考慮到反常溫度和最低進(jìn)站溫度都為30℃，故在最低進(jìn)站溫度時仍可以滿足牛頓流體的特性，故取TZ =30℃。即得原有粘度與溫度的變化關(guān)系式：ρ=(T20) (13)解得= kg/m3。綜合考慮輸油系統(tǒng)的壓力、輸油泵的特性、閥門及管件的耐壓等級等綜合因素，管材選用按照API標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的X60直縫電阻焊鋼管，局部高壓管段選用按照API標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的X80直縫電阻焊鋼管。而有些項(xiàng)目如道路、供水、通訊等投資不變。該費(fèi)用最小值的管徑為最優(yōu)管徑。3)經(jīng)營成本和流動資金年經(jīng)營成本＝燃料費(fèi)用＋電力費(fèi)用＋工資及福利費(fèi)＋修理費(fèi)＋油氣損耗費(fèi)＋折舊費(fèi)+其他費(fèi)用燃料費(fèi)用主要是指加熱設(shè)備(包括加熱爐和鍋爐)的燃料費(fèi)用。全線的電力費(fèi)用可采用下式計(jì)算： SP= (110)式中：SP全線泵機(jī)組所消耗的電力費(fèi)用，元/年；H 第i泵站的揚(yáng)程，m；ed 電力價格，元/kWh；ηpei第i泵站泵機(jī)組的效率；G年輸量，噸/年；油氣損耗費(fèi)包括大罐的蒸發(fā)損耗和泄漏損失等，可按年輸量或銷售量的一定比例計(jì)算。水電設(shè)施、道路、通訊設(shè)施等費(fèi)用按線路投資與輸油站投資之和的12%計(jì)算。4)比較方案三種管徑的計(jì)算結(jié)果如下：其中Φ457，采用Φ457。加熱輸送是目前最常用的方法。中間泵站設(shè)一水擊泄放罐，不設(shè)旁接油罐和緩沖罐，大幅降低各站儲罐的容量，節(jié)約工程投資，減少原油損耗。查得公式：代入計(jì)算得：105。?確定熱站數(shù)熱力計(jì)算按最小輸量情況進(jìn)行計(jì)算。水力坡降i= (25)a= (26)b= (27)L (28)最終得熱站數(shù)：n (29)最終向上取整得熱站數(shù)n。R=104mn==6需要6座加熱站，站間距為L= Km。則在最小輸量工況下的設(shè)計(jì)參數(shù)選取結(jié)果如表21：表21最小輸量工況下熱力計(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)③翻越點(diǎn)判斷由沿程高程表3知(280km，68m)處可能存在翻越點(diǎn)。由Hf H，知在最小輸量工況下不存在翻越點(diǎn)。2）最大輸量工況計(jì)算根據(jù)任務(wù)書的要求，設(shè)計(jì)最大輸量為Qmax =105 kg/h?，F(xiàn)令b=0，對出站油溫進(jìn)行第一次迭代試算：由公式(210)計(jì)算得：TR1= ℃；由公式(11)計(jì)算得平均溫度：T= ℃；由公式(14)得計(jì)算動力粘度：ν=104 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)計(jì)算得：b=℃；由公式(210)得：TR2= ℃。由公式(211)計(jì)算得：全線總壓頭損失：H=320103+（3528）=。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=最大輸量時，Q= m3/h，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泵站應(yīng)選用5臺KSY800190泵串聯(lián)，可增加一臺備用。具體布站情況如表24： 表24 均勻布站表站里程（km）高程（m）布站情況首站028加熱站、泵站25321加熱站310719加熱站、泵站416034加熱站521333加熱站、泵站626756加熱站末站320351）最大輸量①熱力參數(shù)最大輸量時的基本熱力參數(shù)計(jì)算結(jié)果如表22。②水力參數(shù)全線總壓頭損失：H=320103+（3528）=。由于|TR1TR2|，故對出站油溫進(jìn)行第二次迭代試算：由公式(11)計(jì)算得平均溫度：T= ℃；由公式(14)得計(jì)算動力粘度：ν=104 m2/s；由公式(13)得在計(jì)算溫度下的密度：ρ=；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)計(jì)算得：b=℃；由公式(210)得：TR3= ℃。②水力參數(shù)全線總壓頭損失：H=320103+（3528）=。由于|TR1TR2|，故對出站油溫進(jìn)行第二次迭代試算：由公式(11)計(jì)算得平均溫度：T= ℃；由公式(14)得計(jì)算動力粘度：ν=104 m2/s；由公式(13)得在計(jì)算溫度下的密度：ρ=；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)計(jì)算得：b=℃；由公式(210)得：TR3= ℃。②水力參數(shù)全線總壓頭損失：H=320103+（3528）=。由公式(216)計(jì)算得熱泵站加熱爐的熱負(fù)荷為：q=()=。罐容計(jì)算公式如下： (219)式中：——輸油首站、輸入站、分輸站、末站原油儲罐總?cè)萘浚琺3； ——輸油首站、輸入站、分輸站、末站原油年總運(yùn)轉(zhuǎn)量，kg；——利用系數(shù)，；——儲存時間，d。末站為向用戶供油的管道專輸站時，油品儲備天數(shù)宜為4d。個輸量工況下的加熱爐配置如表28：表28 不同輸量下加熱爐配置表輸量100%輸量90%輸量85%輸量70%輸量管路所需熱量(kw)加熱爐功率(kw)3500+20003500+20003500+15003500+15002為便于檢修和相互替代，在3500kw加熱爐不能使用時，可以用一臺1500kw和一臺2000kw的加熱爐替代。4）原動機(jī)（1）根據(jù)機(jī)械的負(fù)載性質(zhì)和生產(chǎn)工藝對電動機(jī)的啟動、制動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇電動機(jī)的類型。（4）根據(jù)企業(yè)的電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)和對功率因數(shù)的要求，確定電動機(jī)的電壓等級和類型。電機(jī)功率計(jì)算公式為： (221)式中：——輸油泵配電機(jī)額定功率，kw；——輸油泵軸功率，kw；——傳動系數(shù)，取=；——電動機(jī)額定功率安全系數(shù)，取=。在加熱輸送條件下，計(jì)算溫度采用平均輸油溫度T，平均輸油溫度采用加權(quán)法，由式（11）得==40℃。由 (23)式中：D管道外徑(m)； 土壤導(dǎo)熱系數(shù)(w/m℃)， w/m℃； h管道中心埋深(m)， m；得=K= (24)式中：瀝青防腐層(m)， m； 防腐層導(dǎo)熱系數(shù)(w/m℃)，℃；得總傳熱系數(shù)K= (w/m℃)；有雷諾數(shù)判斷流態(tài)均為紊流的水力光滑區(qū)。計(jì)算按照最大輸量(任務(wù)輸量)來確定。計(jì)算結(jié)果如表211表211 各管徑下水力參數(shù)表管道規(guī)格(mm)[H](m)H (m)Hc(m)nn 5Φ457 3Φ508 24)燃料與電力費(fèi)用的計(jì)算生產(chǎn)期第2年，負(fù)荷為零?？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 (218)式中：SR 燃料費(fèi)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(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加熱站個數(shù)； 電力費(fèi)用計(jì)算電力費(fèi)用是指用于支付泵的電力設(shè)備和電動機(jī)具所消耗電能的費(fèi)用，主要是輸油泵等動力設(shè)備的電費(fèi)。費(fèi)用現(xiàn)值法的計(jì)算公式為： (220)式中：I第t年的全部投資(包括固定資產(chǎn)和流動資金)； ’第t年的經(jīng)營成本； S計(jì)算期末回收的固定資產(chǎn)余值(此處為0)； W計(jì)算期末回收的流動資金； N計(jì)算期 N=14； i行業(yè)基準(zhǔn)收益率 =12%；根據(jù)輸量的大小，本次設(shè)計(jì)提出了3種可能的管徑，、Φ45Φ508。 Φ508。2）水力校核水力校核在最大輸量下進(jìn)行?？稍谀┱驹O(shè)置一熱泵站，則反輸與正輸最小輸量下情況相同，全線無翻越點(diǎn)。該系統(tǒng)決定了油品在站內(nèi)可能流動的方向、輸油站的性質(zhì)和所能承擔(dān)的任務(wù)。（3）采用先進(jìn)技術(shù)及設(shè)備，提高輸油水平。（3）末站接受來油，正輸、反輸，收發(fā)清管器，站內(nèi)循環(huán)，外輸，倒罐等操作。設(shè)計(jì)輸量為550萬噸/年，流程工藝為先爐后泵，充分利用設(shè)備，全線可壓力越站，輸油主泵采用串聯(lián)方式。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)大概持續(xù)了半年，現(xiàn)在終于到結(jié)尾了。沒有他們的幫助，我將無法順利完成這次設(shè)計(jì)。再次對周巍老師表示衷心的感謝。致 謝四年的大學(xué)生活就快走入尾聲，我們的校園生活就要劃上句號，心中是無盡的難舍與眷戀。學(xué)友情深，情同兄妹。是他們在我畢業(yè)的最后關(guān)頭給了我們巨大的幫助與鼓勵，給了我很多解決問題的思路，在此表示衷心的感激。