【文章內(nèi)容簡介】 滿足強度要求滿足穩(wěn)定性要求方案可取方案8610滿足強度要求滿足穩(wěn)定性要求方案可取方案9660滿足強度要求滿足穩(wěn)定性要求方案可取方案10660滿足強度要求滿足穩(wěn)定性要求方案可取表3－7 （前蘇聯(lián)）長距離輸油管道中原油和成品油的推薦流速管徑，mm流速，m/s管徑， mm流速，m/s2191．06301．42731．07201．63251．18201．93771．19202．14201．210202．35301．312202．7對照上述兩表，上述各方案的實際流速與推薦值出入并不是很大，基本比較合理、翻越點、管道計算長度計算任務(wù)流量下的水力坡降，并判斷翻越點，確定管道計算長度，判定流態(tài) （313）式中 ——油品的運動粘度，； ——油品在管路中的體積流量。 （314）式中 ——管壁的絕對當(dāng)量粗糙度。目前我國長輸管道設(shè)計中，一般取。 ＝ 表38 流態(tài)的劃分及不同流態(tài)的摩阻系數(shù)的值流態(tài)劃分范圍層流紊流水力光滑區(qū)時，混合磨擦區(qū)粗糙區(qū)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可判定除汽油和個別月份煤油稍微超過水力光滑區(qū)外，占半數(shù)輸量的柴油和煤油在一些月份均處于水利光滑區(qū)，因此流態(tài)可定為水利光滑區(qū) （315） （316） （317）表39 不同流態(tài)時的、值流態(tài)，液柱層流641紊流水力光滑區(qū)混合摩擦區(qū)流態(tài)，液柱紊流粗糙區(qū)0由公式（315）得： 在畫出的管路縱斷面圖上找出有可能成為翻越點的可疑點，進(jìn)行比較判斷： 可疑點為：459Km處，，這兩處相對終點的斜率分別為：＝ ＝均遠(yuǎn)小于管輸條件下的最大或最小水力坡降值，所以不存在翻越點計算全線需要的總壓頭、確定泵站數(shù)并化整：根據(jù)任務(wù)輸量，在泵站工作特性曲線上可以得到每個泵站所能提供的揚程為。管路全線消耗的壓力能為 （318） 按最大值計算：＝ ＝3880 m全線個泵站提供的總揚程必然與消耗的總能量平衡，于是有 （319）泵站數(shù) （320）式中 ——任務(wù)輸量下泵站的揚程，液柱； ——泵站站內(nèi)損失，液柱； ——任務(wù)數(shù)量下管道所需總壓頭，液柱； ——末站剩余壓力，液柱； ——管道計算長度。顯然計算出的不一定是正數(shù)，只能取之相近的整數(shù)作為該方案需建的泵站數(shù)。表310不同輸量下的值輸量（）125025003600500070001000012000（米液柱）404550556080100根據(jù)表中數(shù)據(jù)，＝，取N＝4將N化為較小整數(shù)，可以采用的方法有鋪設(shè)一條變徑管或副管以減小摩阻。設(shè)需要鋪設(shè)的副管長為，則由此可得副管長度為 （321） （322）式中 ——任務(wù)輸量下，單根主管的水力坡降； ——副管水力坡降； ——副管水力坡降與單管主管水力坡降的比值；——副管管徑（內(nèi)徑）。 取主副管管徑相同，＝ ＝ 由可得變徑管長度為 （323） （324）式中 ——任務(wù)輸量下，單根主管的水力坡降； ——變徑管水力坡降； ——變徑管水力坡降與單管主管水力坡降的比值；——變徑管管徑（內(nèi)徑）。選取規(guī)格的變徑管，則（如選泵站2，則選取規(guī)格的變徑管），取N＝5將N化為較大整數(shù)，常用的辦法是將離心泵的級數(shù)減小或葉輪換小。當(dāng)全線泵站數(shù)較少，化為較大整數(shù)時影響顯著，也可考慮將部分管徑換小。此時變徑管的長度計算方法同前，即變徑管長度為 式中 ——任務(wù)輸量下，單根主管的水力坡降； ——變徑管水力坡降； ——變徑管水力坡降與單管主管水力坡降的比值； ——變徑管管徑（內(nèi)徑）。選取規(guī)格的變徑管，則由于本設(shè)計方案較多，為減少手算工作量，可依據(jù)上述公式對該步驟進(jìn)行編程計算每種方案的泵站數(shù)并化整，比較程序界面上采用變徑管和副管的長度來采取其中的一種方法應(yīng)用與本設(shè)計 以方案5（508，（泵站1））為例圖36 泵站數(shù)化整程序運行界面很顯然，在該方案中采用變徑管要比使用副管合理在程序運行界面上重新輸入其他方案的相應(yīng)數(shù)值，點擊運行，對制定的每一個方案進(jìn)行計算，確定泵站數(shù)并化整。（本設(shè)計中各方案所采用的副管均與主管同管徑；變徑管均為，管材重量為：）利用程序?qū)Ω鞣桨高M(jìn)行計算泵站數(shù)并化整后的結(jié)果如下表：表311 各方案計算泵站數(shù)并化整后的結(jié)果泵站揚程m泵站的計算值化整及可采取措施化整及選用措施化較小整數(shù)N1措施 單位（m）化較大整數(shù)N2變徑管長度（m）方案14副管長度54變徑管變徑管長方案26725副管長度66變徑管變徑管長方案33副管長度44變徑管變徑管長方案46724副管長度55變徑管變徑管長方案52副管長度33變徑管變徑管長方案66723副管長度44變徑管變徑管長方案71副管長度22變徑管變徑管長450629泵站揚程m泵站的計算值化整及可采取措施化整及選用措施化較小整數(shù)N1措施 單位（m）化較大整數(shù)N2變徑管長度（m）方案86722副管長度33變徑管變徑管長方案91副管長度22變徑管變徑管長方案106721副管長度22變徑管變徑管長上表中“化整及選用措施” 一欄中所選用的數(shù)值大致是依據(jù)下列原則確定的：泵站數(shù)化小時，采用副管和采用管徑更大的變徑管均會使管材耗費增大；泵站數(shù)化大時，需多建一個泵站，但采用了管徑更小的變徑管。綜合比較各方案中泵站數(shù)化大、化小所采用的相應(yīng)措施的費用增加值，采用比較后費用增加值相對較少的措施。 投資總額根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計算基建投資及輸油成本費用主要包括基本建設(shè)投資指標(biāo)和輸油成本指標(biāo)兩大類。這些指標(biāo)都是多年管道建設(shè)積累的資料，根據(jù)國家有關(guān)政策規(guī)定編制而成的。技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)用于工藝方案的經(jīng)濟(jì)性比較。管道基本建設(shè)指標(biāo)包括線路部分、泵站部分和配套工程三部分。輸油成本主要包括大修理、材料、動力、燃料、工資、職工福利、損耗及其他費用。表312 干線輸油管道的工程造價輸油管道直徑直徑，mm工程造價（元）輸油管道直徑直徑，mm工程造價（元）第一條管線以后復(fù)線第一條管線以后復(fù)線21918630715927372032582037792042610205291220表313 輸油泵站工程造價輸油能力首站（元/座）中間泵站（元/座）新場地共用場地新場地共用場地13399358305001504106085451516431160920565186713201127680255618001274765541838201926116010126730470020121210141680775605217013152226920283552554153632361230086402788167542501539610925302318157078161951134535502135配套工程部分造價：表314 外部供電工程好投資估算指標(biāo)序號項目規(guī)格單位基價1輸電線路234序號項目規(guī)格單位基價5電源端擴(kuò)建單電源處6雙電源處表315 微波通信工程投資估算指標(biāo)序號工程名稱基價1輸油首、末站通信部分2中間輸油泵站通信部分3獨立微波中間部分4輸油公司通信部分表316 管道輸油成本如下表，單位輸油管道直徑，mm輸油成本輸油管道直徑，mm輸油成本21963027372032682037710204261220529表317 每米管材重量（）表，以方案1為例，計算投資總費用： 管材價格為萬元施工費用的估算為萬元輸油泵站部分的估算為萬元配套工程部分的估算為萬元輸油成本的估算為萬元＋＋12035＋＋＝。根據(jù)上述表格中的各參數(shù)和相關(guān)計算方法利用計算機編程對各方案的投資總額進(jìn)行計算，并依據(jù)各方案投資總額的大小作一個由小到大的排序。程序運行界面如下：圖37 經(jīng)濟(jì)計算及方案比較程序運行界面從該界面可以看出，通過經(jīng)濟(jì)性比較，方案4為最經(jīng)濟(jì)方案。所以本設(shè)計最后選定方案4為最終方案，即該管道的工藝參數(shù)為：管徑（外徑）：529mm、壁厚：、工作壓力：、泵站數(shù)：5座。 按最優(yōu)方案的參數(shù)（管徑、泵機組型號及組合、泵站數(shù)等），計算求解工作點。求泵站——管道系統(tǒng)的工作點，除了圖解方法以外，也可以根據(jù)壓頭供需平衡的原則，列出管道的壓力供應(yīng)特性方程和壓力需求特性方程，使兩者相等求解工作點。假設(shè)一條管道上有座泵站，全線管徑相同，無分支，首站進(jìn)站壓頭和各站內(nèi)摩阻均為常量，可寫出全線的壓力供需平衡關(guān)系式如下 （325）由公式（325）可求出管道的工作流量 （326）式中 ——全線工作流量，； ——全線工作站泵數(shù)； ——單位流量的水力坡降，； ——管道首站進(jìn)站壓頭，液柱； ——管道終點剩余壓力， 液柱； ——管道總長度，； 、——管道起點和終點的高程，； ——每個泵站內(nèi)的站內(nèi)損失，液柱。對于本設(shè)計的工作點，有 （327）——主管單位流量的水力坡降，；——副管單位流量的水力坡降。 由公式（327）可求出管道的工作流量 確定工作點之后的泵站揚程為： m水力坡降（最大值）為： 確定水力摩阻系數(shù)：