【正文】
平衡,油罐區(qū)的建造和經(jīng)營(yíng)費(fèi)用就要增加。因而,最優(yōu)循環(huán)次數(shù)的確定應(yīng)從建造、經(jīng)營(yíng)油罐區(qū)的費(fèi)用和混油的貶值損失兩方面綜合考慮。 成品油順序輸送管道設(shè)計(jì)應(yīng)首先根據(jù)輸量確定管道的管徑以及首末站、分輸站、中間泵站等基本工藝條件,同時(shí)考慮管道應(yīng)能適應(yīng)不同季節(jié)成品需求量的變化。因而,最優(yōu)循環(huán)次數(shù)的確定應(yīng)從建造、經(jīng)營(yíng)油罐區(qū)的費(fèi)用和混油的貶值損失兩方面綜合考慮。 成品油順序輸送管道設(shè)計(jì)應(yīng)首先根據(jù)輸量確定管道的管徑以及首末站、分輸站、中間泵站等基本工藝條件,同時(shí)考慮管道應(yīng)能適應(yīng)不同季節(jié)成品需求量的變化。 construction and run fee. So, the optimum transportation circle should be decided from the two aspects of the fee cost by construction and run of oilcan areas and the depreciation loss of oil mixture. The design work of a product oil batched transportation pipeline should be started from selecting the suitable diameter of pipeline according to the transportation sum and the basic technical parameters of start and final station, output station and the pumping station, simultaneity considering the pipeline should be adapted to the changes of requirement sum of different seasons. After that, the optimization work is only related to the transportation order, method of managing the oil mixture and the settings of oilcans. During the optimization, we should calculate the oilcan cubage of the start station, output oil deposit and the final station according to different transportation circle, and calculate the oil mixture sum and the management fee according to transporting sequence, then finally decide the optimum transportation circle and the cubage of oilcans. This paper gives the design task on the basis of Following the related design calculation on the basis of puter programming on the channels of hydraulic calculation, the economy, determine the most economical pipeline process parameters (such as diameter, wall thickness, the pressure of work, a number of pumping stations), on the pipeline and for the process to calculate a year of the delivery of oil a few days, the optimal number of cycles, the end of the first stops for the optimal oil tank volume and determine the oil39。輸送性質(zhì)差距較大的兩種油品時(shí),多采用隔離輸送方式。 我國(guó)成品油管道除格 拉管道采用 “ 旁接油罐 ” 順序輸送工藝外,均采用密閉順序輸送工藝。 我國(guó)油氣管道技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) (1)油氣管道技術(shù)發(fā)展目標(biāo) 未來我國(guó)油氣管輸技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)如下 : ① 在易凝高粘含蠟原油管輸工藝方面保持世界領(lǐng)先水平。km) 。國(guó)家石油儲(chǔ)備地下庫(kù)建設(shè)工程技術(shù)、 4315 10m? 儲(chǔ)罐工程建設(shè)技術(shù)、管道水土保護(hù)技術(shù)與大口徑管道高清晰度漏磁內(nèi)檢測(cè)裝備及技術(shù)。富氣管道輸送技術(shù)、超稠油管道輸送技術(shù)、天然氣減阻 劑研制與應(yīng)用技術(shù)、 X80 以上高強(qiáng)度管道鋼制管與施工技術(shù)、管道防腐新技術(shù)、海洋管道工程技術(shù)與永凍土地帶工程施工技術(shù)。 手冊(cè)中給出的( H , Q )值一般為三組,我們可以用最小二乘法算出a,b的值,其方法是: 令 iiHy? , 2miQ? = ix ,所以: 21 12 )(? ?? ? ???nini iii bxayQ ( 22) 對(duì)a,b求偏導(dǎo)使得: 02 ????aQi 5 02 ????bQi 求得: ??? ? ? ????222)( ii iiiii xnxxyxyxa ( 23) ??? ????? 22)( ii iiii xnx yxyxnb ( 24) 將a,b代入公式就可以求得泵的特性方程。 當(dāng)軸向力 P達(dá)到或超過某一臨界值 crP 時(shí),埋地管道將喪失軸向穩(wěn)定性,管道將產(chǎn)生波浪形彎曲,發(fā)生拱出地面而造成破壞事故。 顯然計(jì)算出的 N 不一定是正數(shù),只能取之相近的整數(shù)作為該方案 需建的泵站數(shù)。 ① 計(jì)算一年中每種油品的輸送天數(shù) 350pp QD ? ( 214) ② 計(jì)算最優(yōu)循環(huán)次數(shù) 0 .5()ZZ P C MB J E GA J E G V???? ??????OPN ( 215) 式中 ZJ —— 單位有效容積儲(chǔ)罐的建設(shè)費(fèi)用; E —— 石油工業(yè)規(guī)定的投資年回收系數(shù); G —— 單位有效容積儲(chǔ)罐的經(jīng)營(yíng)費(fèi)用; A —— 每次循環(huán)混油的貶值損失; PCMV —— 一個(gè)循環(huán)中的混油體積。縱坐標(biāo)為線路的海拔高程,常用的比例為 1: 500 ~ 1:1000。備用泵臺(tái)數(shù)按照泵與原動(dòng)機(jī)的可靠性與維修條件而定。正常輸送時(shí)期,一年中各個(gè)月份輸量也是波動(dòng)的。 計(jì)算壁厚 管壁厚度與輸送介質(zhì)的壓力、溫度以及選 用的管材和管徑有關(guān)。 ( 2)穩(wěn)定性校核: 由公式( 29)可得,地下管道被土壤嵌住,直管段所受的最大軸向壓力 P為: 2 2 2 2 2( ) ( 0 . 5 0 8 0 . 4 9 3 ) = 0 . 0 1 1 7 9 ( m )44DdA ?????? 5 3 68 . 8 6 0 . 4 9 20 . 2 1 . 2 0 1 0 2 1 0 1 0 ( 2 2 . 4 3 . 7 ) 0 . 0 1 2 5 7 1 . 2 3 6 1 02 0 . 0 0 7 5 7PN ????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????? 當(dāng)軸向力 P達(dá)到或超過某一臨界值 crP 時(shí),埋地管道將喪失軸向穩(wěn)定性,管道將產(chǎn)生波浪形彎曲,發(fā)生拱出地面而造成破壞事故。目前我國(guó)長(zhǎng)輸管道設(shè)計(jì)中,一般取 ? mm 。 管路全線消耗的壓力能為 j SZH iL Z H? ? ? ? ( 318) 按最大值計(jì)算: j SZH iL Z H? ? ? ?= ( 580000) ( ) 30? ? ? ? ? = 3880 m 26 全線 N 個(gè)泵站提供的總揚(yáng)程必然與消耗的總能量平衡,于是有 ? ?c m j S ZN H h iL Z H? ? ? ? ? ( 319) 泵站數(shù) cmHN Hh? ? ( 320) 式中 cH —— 任務(wù)輸量下泵站的揚(yáng)程, m 液柱; mh —— 泵站站內(nèi)損失, m 液柱; H —— 任務(wù)數(shù)量下管道所需總壓頭, m 液柱; SZH —— 末站剩余壓力, m 液柱; jL —— 管道計(jì)算長(zhǎng)度, m ,考慮到局部摩阻取為管道實(shí)際長(zhǎng)度的 倍。 由公式( 29)可得出直管段的失穩(wěn)臨界力: ? ? ? ? ? ? ? ?52/ 2 1 . 7 5 4 / 0 . 5 0 8 6 30 2200 . 1 2 0 . 1 2 2 0 0 1 0 1 . 01 1 3 . 4 4 1 0 ( / )1 1 0 . 1 5 1 0 . 5 0 8ohDs o s oso EK e e N mLD?? ? ??? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? 式中 0K —— 土壤壓縮抗力系數(shù); soE —— 土壤的彈性模量, 52200 10 /soE N m?? ; so? —— 土壤的泊松系數(shù), ? ? ; so? —— 土壤的 彈性模量降低系數(shù),取 ? ? ; 0L —— 單位管道長(zhǎng)度, 0 1Lm? ; 0h —— 管道中心線至填土表面的距離, 0 54 54hm? ? ?; D—— 管道外徑, m 。 根據(jù)國(guó)際管道建設(shè)選材的發(fā)展趨勢(shì)以及強(qiáng)度初步的估算,本設(shè)計(jì)最終確定選 X60 級(jí)管材 查《石油天然氣工業(yè) 輸送鋼管交貨條件 第一部分 :A 級(jí)鋼管》( GB/— 1997)可知, X60 鋼的最低屈服強(qiáng)度 s? =413 MPa,焊縫系數(shù) ? =,彈性模量 E=210GPa,線性膨脹系數(shù) ? = 5110 oC??? 輸送 5C 及 5C 以上的液體管道的設(shè)計(jì)系數(shù)除穿越段按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《原油和天然氣輸送管道穿跨越工程設(shè)計(jì)規(guī)范》( SY/T 0015)的規(guī)定取值外,輸油站外一般地段取 。 為便于長(zhǎng)輸管道的應(yīng)用,離心泵的特性曲線可近似表示為 2 mcH a bQ ??? ( 35) 式中 cH —— 離心泵揚(yáng)程 , m 液柱; Q—— 離心泵排量, 3/mh; ab、 —— 常數(shù); m — — 管道流量 壓降公式中的指數(shù),在水力光滑區(qū)內(nèi) m=,混合摩擦區(qū)中m=。按照所輸原油性質(zhì)特性曲線加 以換算;應(yīng)使額定排量與揚(yáng)程位于所選泵型特性曲線的高效區(qū);泵應(yīng)具有連續(xù)平滑的特性曲線,高效區(qū)較寬;泵關(guān)死點(diǎn)(排量為零)的揚(yáng)程上升不應(yīng)過大。圖上的曲折線不是管道的實(shí)長(zhǎng),水平線才是實(shí)長(zhǎng)。 ④ 確定最優(yōu)循環(huán)周期 OPDT N? ( 217) 式中 OPN —— 最優(yōu)循環(huán)次數(shù); D—— 輸油管每年的工作時(shí)間,本設(shè)計(jì)取 350 天。 主要包括基本建設(shè)投資指標(biāo)和輸油成本指標(biāo)兩大類。 直管段的失穩(wěn)臨界力: 2cr OP K DEI? ( 210) 式中 crP —— 失穩(wěn)臨界力, N ; 0K —— 土壤壓縮抗力系數(shù); D—— 管道外徑, m ; E—— 管道的彈性模量, 9210 10E Pa?? ; I—— 管道橫截面的慣性矩, 4m 。 ( 3)根據(jù)泵站所確定的 P 和選定的管徑根據(jù)下列公式 ? ?2PD C? ???? ( 25) 式中 ? —— 管壁厚度計(jì)算值, m ; D —— 外徑, m ; P —— 設(shè)計(jì)壓力或管道的工作壓力, MPa ; ??? —— 輸油管道的許用應(yīng)力, MPa ; ? —— 焊縫系數(shù),無(wú)縫鋼管取 ; C —— 考慮鋼管公差和腐蝕的余量,根據(jù)管路的工作環(huán)境,取 0~2C? mm 。 采用方法 采用方案比較法:在熟悉設(shè)計(jì)內(nèi)容 的基礎(chǔ)上,根據(jù)任務(wù)書給出的數(shù)據(jù),提出多種可供競(jìng)爭(zhēng)的方案;對(duì)所提出的方案分別進(jìn)行水力計(jì)算、經(jīng)濟(jì)性計(jì)算;選擇優(yōu)化算法,找出最經(jīng)濟(jì)合理的管道參數(shù)(管徑、壁厚、泵站數(shù)等);根據(jù)所求得的最經(jīng)濟(jì)的管道參數(shù),對(duì)順序管道進(jìn)行工藝計(jì)算;最優(yōu)循環(huán)次數(shù);一年中每種油品的輸送天數(shù);首末站所需建的油罐容積;混油切割方案以及混油虧損等;編制計(jì)算機(jī)程序;編寫設(shè)計(jì)說明書和設(shè)計(jì)計(jì)算書,并繪制管道水力坡降圖及首站工藝流程圖 。管道完整性評(píng)價(jià)技術(shù)、油氣管道泄漏檢測(cè)技術(shù)、地質(zhì)災(zāi)害及特殊地段監(jiān)測(cè)與防護(hù)技術(shù)、儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備安全檢測(cè)及評(píng)價(jià)技術(shù)。通過這些重點(diǎn)技術(shù)項(xiàng)目的實(shí)施 ,逐步形成油氣輸送技術(shù)、油氣儲(chǔ)存技術(shù)、管道工程技術(shù)、管道完整性評(píng)價(jià)及配套技術(shù)、油氣管道運(yùn)行管理與信息技術(shù)五大管道技術(shù)系列 ,以全面提升管道技術(shù)水平。 ③ 新建干線管道實(shí)現(xiàn)高水平的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)管理 ,達(dá)到世界先進(jìn)水平。 20xx 年投入運(yùn)營(yíng)的蘭 成 渝管道是我國(guó)第一條大口徑、高壓力、長(zhǎng)距離、多出口、多油品、全線自動(dòng)