【正文】 b e? ? ? ? ? 0 .0 0 4 4 1 9 3 .2 7( 4 ) ( 36 4 ) 65RTe ?? ? ? ? ? ? ℃ 所以出站溫度取 65℃ ,滿足要求。 按照熱泵和一的原則可得各站站址如表 31： 表 31 熱泵站站址 里程（ km） 0 335 高程（ m） 布站情況 首站 1熱泵站 2泵站 3中間站熱泵站 4泵站 末站 重慶科技學院本科生畢業(yè)設計 3 20鋼管工藝設計計算 32 各站運行參數(shù) 計算結(jié)果如表 ,四泵站二熱站 表 各站運行參數(shù) 里程（ km） 0 5 335 高程（ m） 進站溫度（ C? ） 36 / 36 / 36 出站溫度（ C? ） 65 / 65 / 36 進站壓力（ m） 80 5 泵站揚程（ m） 877 877 610 877 0 出站壓力（ m） 917 4 5 其他設備的選取 加熱爐選取 )( ZR TTGcq ?? 代入數(shù)據(jù)可得： 重慶科技學院本科生畢業(yè)設計 3 20鋼管工藝設計計算 33 TR =65℃ , TZ=36℃ ( 65 36) ? ? ? ? ? q= 所以選 2 臺 2500kw 的加熱爐，一臺備用。 判斷翻越點 根據(jù)翻越點定義判斷 28km,和 287km 處可能是翻越點。 提供的加熱爐型號如下： 800kw,1000kw,1250kw,1600kw,2021kw,2500kw,3150kw,4000kw,5000kw。 (4) 流程盡量簡單，盡可能少用閥門、管件，力求減少管道及其長度，充分發(fā)揮設備性能，節(jié)約投資，減少經(jīng)營費用 輸油站工藝流程： (1) 首站 接受來油、計量、站內(nèi)循環(huán)或倒罐，正輸、向來油處反輸、加熱、收發(fā)清管器等操作。 熱力越站校核 當輸油主泵不可避免地遇到斷電、事故或檢修時，或由于夏季地溫升高，沿程散熱減小 動、靜水壓力校核 (1) 動水壓力校核 動水壓力是指油流沿管道流動過程中各點的剩余壓力，即管道縱斷面線與水力坡降線之間的垂直高度，動水壓力的變化不僅取決于地形的變化，而且與管道的水力坡降和泵站的運行情況有關，從縱斷面圖上可以看出，動水壓力滿足輸送要求。 最終確定站址如下表 ： 表 熱泵站站址 里程（ km） 0 335 高程（ m） 布站情況 首站 1熱泵站 2泵站 3熱泵站 末站 校核計算 熱力、水力校核 由于對站址的綜合考慮，使熱站、泵站的站址均有所改變，因此必須進行熱力、水力校核。 為了便于計算和校核，本設計中將局部摩阻歸入一個加熱站的站內(nèi)摩阻，而忽略了站外管道的局部摩阻損失。 計算中周圍介質(zhì)的溫度 0T 取最冷月土壤的平均溫度，以加權(quán)平均溫度重慶科技學院本科生畢業(yè)設計 2 工程概況及基本參數(shù) 13 作為油品的物性計算溫度。這次的管線設計采用加熱降粘的辦法，降低油品的粘度，減少管道摩阻損失，從而減小管道壓降，節(jié)約動力消耗，但是同時也增加了熱能消耗和加熱設備的費用。 油品密度 根據(jù) 20℃時油品的密度按下式換算成計算溫度下的密度： ）（ 2020 ??? tt ??? 式中 20,??t — 分別為溫度為 t ℃和 20 ℃下的密度 ζ — 溫度系數(shù)， 201 .8 2 5 0 .0 0 1 3 1 5???? 粘溫方程 lo g 2 .3 6 2 0 .0 1 5 3uT?? 總傳熱系數(shù) K 管道傳熱有兩部分： (1) 管壁、瀝青防腐層的熱傳 導 (2) 管外壁周圍土壤的傳熱 ( 1 )1 1 21 1 1 1ln2 ii i wDK D D D D? ? ??? ? ?? 22ttww22h 2h[ ( ) 1 ]DDtwD?? ??? 式中 Di， Di+1— 鋼管、瀝青防腐層的內(nèi)徑和外徑， m； λ i— 導熱系數(shù) ， w/(m? C)； Dw— 管道最外圍的直徑， m； α 1— 油流至管內(nèi)壁的放熱系數(shù)， w/（ m2? C)； 重慶科技學院本科生畢業(yè)設計 2 工程概況及基本參數(shù) 11 α 2— 管壁至土壤放熱系數(shù)， w/（ m2? C)； λ t— 土壤導熱系數(shù)， w/(m? C)； Ht— 管中心埋深， 。 綜合上述中的考慮，初步確定的出站溫度為 TR =65℃。 管道設計 在設計中通過計算選擇的管道為外徑 400mm，壁厚 ，管材為 20號鋼的管道。 （ 5）對不同方案進行比較，選擇經(jīng)濟性好的方案。 除上述中主要輸送工藝外，已經(jīng)研究和正在醞釀研究的輸送工藝還 有：熱裂解，脫蠟，加氫減粘，磁處理，核輻照，界面處理減阻等。我國的輸油管道始建于 20 世紀 50 年代。我國東 1 緒論 2 部油區(qū)不少已進入了產(chǎn)量遞減階段，需對東部原油管網(wǎng)進行技術(shù)改造，確保高粘易凝原油管道在低輸量下安全運行，節(jié)能降耗；我國石油開發(fā)的重點正向西部轉(zhuǎn)移，隨著新疆、陜甘寧地 區(qū)大型油氣田的開發(fā)，建設西部外輸管道的任務已擺在面前。 關鍵字：原油 輸送工藝 經(jīng)濟性 管道運輸 重慶科技學院本科生畢業(yè)設計 目錄 ABSTRACT The design of the main contents include: economic velocity determined by the diameter of the economy, to determine the use of pipes, the amount determined by the output of crude oil heat pumping stations and their number, and calculate the different modes of distribution stations operating parameters, and so, finally, economic calculations for different ways to pare cloth stations, choose the more economical distribution station. This design uses D40 10,20 pipe steel pipe。方案二選用管道材料選定為 GB9711S315 鋼材，布站方案是全線兩個熱站，三個泵站。我國輸油管道建設、運營管理已取得不小的成但也面臨著不少的問題和挑戰(zhàn)績。1963 年印度建成的納霍卡蒂亞 — 高哈蒂 — 伯勞尼輸油管線 , 加熱輸送工藝第一次在原油管輸系統(tǒng)中實施 ,迄今已發(fā)展到包括 :加熱輸送、熱處理輸送、添加化學劑輸送、摻水保溫輸送及稀釋輸送等多種輸送工藝技術(shù)。當前，含蠟粘性原油輸送工藝研究與實施情況分述如下： （ 1）加熱輸送， （ 2）熱處理輸送， （ 3）添加降凝劑、減阻劑輸送工藝， （ 4）稀釋輸送， （ 5）低粘液環(huán)輸送， （ 6）乳化輸送， （ 7）伴熱保溫輸送工藝 （ 8）水懸浮輸送， （ 9）天然氣飽和輸送， （ 10）漿料輸送， （ 11）壓力處理輸送。 （ 4）站址確定及調(diào)整和工況校核。選用加熱爐為直接加熱式。同時考慮到管道的熱變形等因素，所以加熱溫度也不宜太高。 重慶科技學院本科生畢業(yè)設計 2 工程概況及基本參數(shù) 10 其他參數(shù)的選擇 工作日 一年的工作天數(shù)為 350 天。目前重慶科技學院本科生畢業(yè)設計 2 工程概況及基本參數(shù) 12 在國內(nèi)外大部分都是采用加入降凝劑或者給油品加熱的方法，促使油品的溫度升高，粘度降低，從而達到輸送目的。而總傳熱系數(shù)主要取決于管外壁至土壤的放熱系數(shù) 2? ， 1? 值在紊流狀態(tài)下對傳熱系數(shù) k 值的影響可忽略。由粘溫關系得出粘度等數(shù)據(jù)，為以后計算打好基礎。確定站址，除根據(jù)工藝設計要求外，還需按照地形、地址、文化、氣象、給水、排水、供電和交通 運輸?shù)葪l件，并結(jié)合施工、生產(chǎn)、環(huán)境保護，以及職工生活等方面綜合考慮，當熱站數(shù)和泵站數(shù)合一后，既要考慮滿足最大輸量重慶科技學院本科生畢業(yè)設計 2 工程概況及基本參數(shù) 16 下壓能的要求，又要考慮最小輸量下的熱能要求，應滿足： (1)進站油溫為 35℃； (2)根據(jù)進站油溫反算出的出站油溫應低于管道允許的最高出站油溫； (3)進站壓力應滿足泵的吸入性能； (4)出站壓力不超過管線承壓能力。壓力越站的計算目的是計算出壓力越站時需要的最小輸量，并根據(jù)此輸量計算越 站時所需壓力，并校核其是否超壓。 (3) 采用先進技術(shù)及設備，提高輸油水平。 加熱站的熱負荷由下面的公式計算： ()c R ZQ G T T?? 式中 Q— 加熱站的熱負荷， kw； G— 油品流量， m3/h； c— 油品比熱， kJ/kg℃。 水力計算與確定泵站數(shù) 計算出站油溫 假設 b=0 ? ? ? ?00 RaLRZT T b T T b e? ? ? ? ? 重慶科技學院本科生畢業(yè)設計 3 20鋼管工藝設計計算 28 ? ? 0 . 0 0 3 4 8 8 7 . 54 3 6 4 4 7 .3 9 oRT e C?? ? ? ? 124 7 .3 9 3 6 3 9 .7 933 opjTC? ? ? ? ? ? ? 38 3 2 0 .6 7 3 1 9 1 5 3 9 .7 9 2 0 8 1 8 .6 8 /pj k g m? ? ? ? ? ? Q= /s l g 2. 25 94 04 6 0. 02 00 46 57 39 .7 9 1. 46 17 5? ? ? ? ? ( )cp? ? ?? ?? 3 622 8 .9 5 1 0 3 5 .3 7 1 0 /8 1 8 .6 8 ms? ? ??? ? ? 25mmmQi d ????? 1 . 7 5 6 0 . 2 5 . 2 0 2 ( 3 5 . 3 7 1 0 )0 . 0 2 4 6 0 . 0 0 8 90 . 4i???? ? ? giGb kD?? 1 6 5 . 3 4 9 . 8 0 . 0 0 8 9 9 . 8 01 . 2 2 3 . 1 4 0 . 4b ???? ? ? ? ?00 RaLRZT T b T T b e? ? ? ? ? 0 .0 0 4 4 1 9 3 .2 7( 4 ) ( 36 4 ) 65RTe ?? ? ? ? ? ? ℃ 進站油溫 ZT =36℃，出站油溫 RT =65℃ ,。 泵站數(shù) : p 33 85 .9 3n = 487 7 20 ?? 綜上，最終布站情況為兩個熱站，四個泵站。 土壤導熱系數(shù)： λ t =(m? C) 管中心埋深： ht = 瀝青防腐層一般 6mm9mm, 這里取 6mm 即瀝青防腐層：厚度δ =6mm,導熱系數(shù)λ =? C 確定總傳熱系數(shù)： 2? = ； k=? C。 0 . 2 8 3 2 3 0 5