【文章內(nèi)容簡介】 式輸送，直接加熱方式 ； 2）中間泵站和末站的進(jìn)站管道，設(shè)置就地控制的壓力超壓限泄壓閥 ； 3）站內(nèi)調(diào)節(jié)方式采用節(jié)流調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，由站控系統(tǒng)實(shí)施 ； 4）出站管線設(shè)出站 壓力調(diào)節(jié)閥 ； 5）加熱爐加設(shè)緊急放空設(shè)備 ； 6）中間站泄壓罐兼做燃料油罐 。 機(jī)泵 選泵原則： 1） 為便于維修和管理，盡量選取 同系列泵 ； 2） 盡量滿足防爆、防腐或露天安裝使用地要求 ； 3） 為保證工作穩(wěn)定，持續(xù)性好，滿足密閉輸送要求，選用大排量的離心泵，配用效率高的電動機(jī)為原動機(jī)。 給油泵 選泵原則：大排量、低揚(yáng)程、高效率；另設(shè)泵房，也可作倒罐，站內(nèi)循環(huán)，輔助增壓之用。 輸油主泵 選泵原則： ① 滿足管線輸量要求，使泵在各輸量下均在高效區(qū)工作 ； ②充分利用管線承壓能力，減少泵站數(shù)，降低工程造價 。 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 故所選輸油主泵為： 200D65 10 H= (119) 額定流量 280m3 /h， %?? 選泵方案見后計(jì)算書。 儲油罐 首、末站的油罐分別用來調(diào)節(jié)來油、收油（轉(zhuǎn)運(yùn)）單位與管道的輸量不平衡，罐容較大。由實(shí)際輸量的要求，首、末站各設(shè) 15000m3的油罐 4座。 容積由下式確定 ]3[ ： V=??350GK (120) 式中： V— 輸油首站、輸入站、分輸站、末站原油儲罐總?cè)萘浚?m3 ） G— 輸油首站、輸入站、分輸站、末站原油年總運(yùn)轉(zhuǎn)量（ m3 ） k— 原油儲備參數(shù)（ d） ? — 儲油溫度下的原油密度（ t/m3 ） ?— 油罐裝量系數(shù)，宜取 又根據(jù)規(guī)范要求，輸油站原油儲罐應(yīng)采用金屬罐，并且如果單罐容積大于或等于 5000 立方米，宜于選用浮頂罐，反之用拱頂罐。 所以，首末站均選用 4 個 15000 立方米的浮頂罐。 閥門 根據(jù)規(guī)范及各種閥門的用途，站內(nèi)選用的閥門類 型如下： （ 1） 油罐上的管線用手動閘閥 ； （ 2） 泵入口用手動閘閥 ； （ 3） 串聯(lián)泵出口用閘閥 ； （ 4） 出站處設(shè)調(diào)節(jié)閥閥組 ； 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 （ 5） 為防止泵出口管線超壓，泵出口管線上設(shè)高壓泄壓閥 ； （ 6） 熱泵站設(shè)低壓泄壓閥 ； （ 7） 清管器收發(fā)球筒與站間管線連接用球閥 。 閥門規(guī)格的選用 ： （ 1） 閥門的公稱直徑應(yīng)與管線的公稱直徑相同 ； （ 2） 閥門的公稱壓力應(yīng)大于閥門安裝處的壓力 。 站內(nèi)工藝流程設(shè)計(jì) 1）滿足工藝流程的原則： （ 1）滿足輸送工藝及各生產(chǎn)環(huán)節(jié) ； （ 2）便于事故處理和維修 ； （ 3）采用先 進(jìn)工藝及設(shè)備，提高輸油水平 ； （ 4）在滿足上述條件下，流程盡量簡單，充分發(fā)揮設(shè)備性能，節(jié)約投資，減少經(jīng)營費(fèi)用。 2）輸油站工藝流程： （ 1）首站 接受來油、計(jì)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。 （ 2）中間站 正輸、反輸，越站，收發(fā)清管器。 （ 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。 3) 流程簡介： （ 1）來油計(jì)量 來油 — 計(jì)量 — 閥組 （ 2）站內(nèi)循環(huán)及倒罐 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 罐 — 閥組 — 泵 — 加熱爐 — 閥組 — 罐 （ 3）正輸（首站） 上站來油 — 閥組 — 給油泵 — 加熱爐 — 主輸泵 — 下站 （ 4）反輸 下站來油 — 閥組 — 給油泵 — 加熱爐 — 主輸泵 — 上站 （ 5）壓力越站 來 油 — 閥組 — 加熱爐 — 下站 加熱爐 選爐原則：（ 1）應(yīng)滿足加熱站的熱負(fù)荷要求，爐效率高； （ 2）為便于檢修，各站宜選用兩臺以上加熱爐 。 加熱爐的熱負(fù)荷由下面的公式計(jì)算： )( ZR TTGCq ?? (121) 式中： q— 加熱爐的熱負(fù)荷， kw； G— 油品流量， hm/3. C— 油品比熱， kgkJ/ 因此，可選用加熱爐型號及數(shù)量如后計(jì)算。 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 第 二章 工藝設(shè)計(jì) 計(jì)算書 基礎(chǔ)計(jì)算 進(jìn)出站溫度的選取及 平均溫度 根據(jù)凝點(diǎn)和輸送要求，及管線的實(shí)際情況和經(jīng)驗(yàn)等因素，設(shè)定進(jìn)出站油溫分別如下： TZ=38℃ TR=68℃ 由式（ 14） 38326831 ????pjT =48℃ 輸油溫度下的密度 ρ t 根據(jù) 20℃ 時 的油品密度 式換算成溫度下的密度 由式（ 13） 7 3 2 90 0 1 3 1 2 ????? kg/(m3 ℃ ) ? ? ?????pj? kg/m3 質(zhì)量流量換算為體積流量 體積流量 ?GQ? （ 21） 由式（ 21） G= 360024350 10506 7?? ? =㎏ /s ??Q m3 /s 經(jīng)濟(jì)管徑的計(jì)算 根據(jù)國家設(shè)計(jì)要求和規(guī)范所規(guī)定的經(jīng)濟(jì)流速為 ~2 m/s,現(xiàn)選取經(jīng)濟(jì)流速 ?V m/s 初算管徑 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 由式（ 16） ?d ??= 根據(jù)國產(chǎn)鋼管部分規(guī) 格初步選 定管子 ]4[ ，其規(guī)格為：?d mm 8?? mm D= 其中 D — 管道外徑； ? — 管子壁厚； d — 管道內(nèi)徑。 反算流速 由式（ 17） ?v24dQ??＝ （合適） 粘溫方程 粘溫?cái)?shù)值 表 21 粘溫關(guān)系式 計(jì)算表 T(℃ ) 38 40 50 60 70 ? 106? (m2/s) lg? 求粘溫方程 在 坐 標(biāo)紙上觀察 lg? T 曲線，可得到 T=45℃ 為轉(zhuǎn)折點(diǎn)。 （ 1） 運(yùn)用最小二乘法，當(dāng) T 在（ 38～ 40） ℃ 時 設(shè) y=lg? , x=t y=kt+b ?ix =38+40=78 ?iy == ?2ix =3044 (?ix )2=782=6084 ? ? )( ii yx =38()+40()= 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 k= ? ?? ? ?? ?? 22)( )( ii iiii xnx yxnyx （ 22） nxknyb ii ?? ?? （ 23） 由式（ 22）（ 23） k= b= 可得： lg? = (2) 當(dāng) T 在（ 50～ 70） ℃ 時，同理，運(yùn)用最小二乘法 可得： lg? = 聯(lián)立兩方程解得： t=℃ 判斷流態(tài) 求 Re 只需兩種極端狀況下便可判斷流態(tài)是否變化 Qmin = 60%= m3 /s Qmax = m3 /s 由 式（ 11） ?pj=105m2/s 由 式（ 18） 45m a x ????? ?? ? 45m in ????? ?? ? 因?yàn)?3000 1ee RR ?? 所以這種管徑在各種流量下的流態(tài)均處于水利光滑區(qū) . 求 Re1 根據(jù)《輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 ]3[ 推薦值： e= 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 由式（ 19） ?????? ? ? 57841 ???? ?eR 因 為 3000 minRe maxRe Re1 ，處于水力光滑區(qū) 所以 在水力光滑區(qū) ?? ?m 總傳熱系數(shù) K 由于此管材的導(dǎo)熱系數(shù)小，加以 管壁較厚， 熱阻相當(dāng)大，所以取 mm7?? 。 a 2 當(dāng)（wtDh ）〉 2時，由式（ 16） 2? = ???= W/m℃ 總傳熱系數(shù) K 各種流量下的流態(tài)均 處于水力光滑區(qū)，油流對管壁的傳熱 可以忽略 a 1=0 鋼管壁導(dǎo)熱熱阻 很小，也可忽略。 由式（ 15） 1 ??K ㏑ + 1? 解 得 : K=（ m2 ℃） 工況計(jì)算 熱力計(jì)算 加熱站數(shù)確定 ]5[ 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 （ 1） 加熱站間距 Rl 的 初步 計(jì)算 由式（ 111） (112) (110) 00 )(12 ????? ?i a ＝ ?? ?? ＝ 106 b = 63 ??? ?? =℃ Rl = 1 6 ?? ??? ? = （ 2） 求加熱站數(shù)及確定加熱站間距 NR=RlL ＝ ＝ 12 取 NR=12， 即設(shè) 12 個加熱站 則 加熱站間距 Rl ＝ 12865 ＝ 水力計(jì)算 由最大輸量確定泵站數(shù) ]5[ 確定出站油溫 由式（ 111） (112) (110) a = cGDKmax? ＝ ?? ?? =106 ac igb ??? = ? mmmdQi?? ??52 ?? 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 由 式（ 113） ，運(yùn)用迭代法 (1) 設(shè) b＝ 0℃ , 則 RaLzR eTTTT )( 00 ??? =℃ 由 式（ 14） ?????pjT℃ 由 式（ 11） lg? 1=4 可得： ?1＝ 106m2/s 則 i 1＝ b 1＝ ℃ TR1= +=℃ (2) 代入 TR=℃ 則 由 式（ 14） ?????pjT℃ 由 式（ 11） lg? 2 = 可得： ?2＝ 105m2/s 則 i 2＝ b 2＝ ℃ TR2=T0+b+(TZT0b) Rale =℃ (3) 代入 TR=℃ 則 由 式（ 14） ?????pjT℃ 由 式（ 11） lg? 3 = 可得： ?3＝ 105m2/s 則 i 3＝ b 3＝ ℃ TR3=℃ 因?yàn)?23 RR TT ? ， 所以 出站溫度 TR=℃ 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 管 道沿程摩阻 （ 1） 求水力坡降 由 式（ 14） ?????pjT℃ 由 式（ 111） i＝ )(2063 ??? = （ 2） 判斷翻 越 點(diǎn) 由 式（ 114） HL =103+()= 最高點(diǎn)在 103m處， 高程 1249m H1= 103+()= 終點(diǎn)前一個高點(diǎn) 在 103m處，高程 1212m H2=103+()= 因 H1 H2 HL， 所以此管路無翻越點(diǎn) 泵站數(shù)的確定及泵的選型 （ 1） 計(jì)算管道承壓 根據(jù)規(guī)范知 ]3[ ，石油天然氣輸 送管道用螺旋埋弧焊鋼管，其承壓