【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 括“高強(qiáng)度管線鋼的重大工藝基礎(chǔ)研究”，“X80管線鋼管的開發(fā)與應(yīng)用”，“X80管線鋼的焊接和高強(qiáng)度焊材選擇”等，取得了很好的研究成果。，直徑為1016毫米的X80試驗(yàn)段，該試驗(yàn)段標(biāo)志著國(guó)內(nèi)鋼鐵冶煉，軋制和制管技術(shù)已初步具備制造X80級(jí)管線鋼管的能力。在已取得的X80級(jí)管線鋼研究應(yīng)用的基礎(chǔ)上，2006年，中國(guó)石油集團(tuán)科技發(fā)展部有組織立項(xiàng)進(jìn)行X80級(jí)管線鋼管大規(guī)模生產(chǎn)的技術(shù)研究，開展了X80級(jí)管線鋼管在大口徑高壓大數(shù)量長(zhǎng)輸管道上的應(yīng)用研究和焊接研究等專題研究。中國(guó)的冶金和制管工業(yè)渴望得到更大的發(fā)展。2006年7月14日，鞍鋼研究開發(fā)的X100管線鋼獲得成功，鞍鋼一舉成為國(guó)內(nèi)首家，世界上少數(shù)掌握這種高鋼級(jí)管線鋼技術(shù)并具備生產(chǎn)能力的鋼鐵企業(yè)。這標(biāo)志著中國(guó)的冶金工業(yè)已邁上一個(gè)新的臺(tái)階。（2） 路上管道施工的部分技術(shù)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平自西氣東輸建設(shè)以來，一些與X70，X80大口徑鋼管相關(guān)的施工技術(shù)水平得到了大幅度提高。管道施工從過去的完全手工化操作到現(xiàn)在完全智能化操作，工程焊接合格率從澀寧蘭的85%到蘭成渝的90%，再到西氣東輸?shù)?5%，工作質(zhì)量，效率和施工技術(shù)水平都得到了極大提高。G. 防腐技術(shù)我國(guó)多處采用石油瀝青防腐層，材料易吸水，埋地后電絕緣性下降，陽極保護(hù)的電流增大，到易受腐蝕，耐高溫性能差，機(jī)械強(qiáng)度低，國(guó)外采用煤焦油瀝青涂層，近年來大量采用現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械化扎捆的聚乙烯膠粘帶和工廠預(yù)制的密度聚乙烯涂層，效果極好。長(zhǎng)輸管道在我國(guó)是一個(gè)新型工業(yè)，還很不足，在很多先進(jìn)的技術(shù)，設(shè)備以及管理等方法都有待我們學(xué)習(xí)和改造。 首站運(yùn)行操作原則 主要工藝流程3. 油品倒罐流程4. 收發(fā)清管器留成5. 高低壓保護(hù) 操作原則1. 生產(chǎn)中嚴(yán)格遵守各項(xiàng)規(guī)章制度，嚴(yán)禁煙火及一切產(chǎn)生火源的油品。2. 與輸送油品有關(guān)的電器，儀表均選用防爆型。3. 電機(jī)安裝隔音罩。4. 工藝設(shè)計(jì)遵守有關(guān)防火，防爆和工業(yè)衛(wèi)生的有關(guān)規(guī)定，安排足夠的安全隔離。 企業(yè)組織概況為了協(xié)調(diào)成品油管線順序輸送管道工程全線正常運(yùn)行，設(shè)置南輸輸油公司。公司下設(shè)首站，中間站及末站輸油站。1. 輸油公司設(shè)置安全科，人員2名，負(fù)責(zé)各泵站及日常管理；2. 各泵站設(shè)安全員1名，負(fù)責(zé)泵站安全管理；3. 首末站設(shè)置專業(yè)消防員各22名，共計(jì)44名；4. 首末站設(shè)置消防水泵房；5. 首末站設(shè)置衛(wèi)生所，各有衛(wèi)生員4名。定員：1. 首站（包括調(diào)分站） 106人2. 中間站 6人3. 末站 100人4. 搶修隊(duì) 20人5. 輸油公司 60人6. 巡線工 30人共計(jì)：322人2. 計(jì)算部分 水力計(jì)算及管徑選取 溫度的選擇在本設(shè)計(jì)中按全年最低溫度輸送高黏油品進(jìn)行，按高溫季節(jié)性低黏油品校核，℃，℃，所以 （21）其中： ——設(shè)計(jì)溫度 油品密度的計(jì)算根據(jù)20℃℃下的密度 （22）其中：——溫度為t℃時(shí)油品的密度 ——溫度為20℃時(shí)油品的密度 ——溫度系數(shù) ℃時(shí)油品平均密度為：汽油： 柴油： 流量換算應(yīng)將給定的質(zhì)量流量換算成體積流量 粘度計(jì)算根據(jù)公式 （23）其中： ——溫度在 時(shí)油品的運(yùn)動(dòng)粘度 ㎡/s—— 粘溫指數(shù) 1/℃粘溫指數(shù)為： （24）各油品粘度如下表：溫 度 ℃密度油品93汽油97汽油0柴油10柴油2010表2 各油品粘度各油品粘溫指數(shù)為：93汽油： 97汽油： 0柴油： 10柴油： 可計(jì)算出個(gè)溫度下油品粘度93汽油： 97汽油： 0柴油： 10柴油： 經(jīng)濟(jì)管徑選取及流態(tài)判斷在某一輸量下，采用較大的管徑，可以降低輸油的摩阻損失，減少動(dòng)力費(fèi)用和擬建泵站數(shù)，但基本建設(shè)投資中鋼管及管線工程投資增大；采用較小的管徑，則反之。所以對(duì)于某一輸量而言，經(jīng)濟(jì)管徑要有經(jīng)濟(jì)流速而定，在我國(guó)，對(duì)于長(zhǎng)輸管道， m/s。根據(jù)公式：（13） m/s, m/s時(shí) 其中：——管道直徑 mm——流量 m179。/s——經(jīng)濟(jì)流速 m/s根據(jù) 171。根據(jù)輸油管道設(shè)計(jì)規(guī)范187。 可選取和兩種管徑。通過計(jì)算確定下列兩個(gè)方案：A： 此時(shí)經(jīng)濟(jì)流速為 （26）取絕對(duì)粗糙度 e=臨界雷諾數(shù) （27）雷諾數(shù) 所以 屬于水力光滑區(qū)B：同理可得 管線中運(yùn)行流態(tài)也屬于水力光滑區(qū) 全線的沿程摩阻公式： （28）其中：——流量 m179。/s——運(yùn)動(dòng)粘度 ㎡/s——內(nèi)徑 m——全線總長(zhǎng)度 m——全線總摩阻 m各流態(tài)區(qū)的、值及沿程摩阻計(jì)算式見表3。表3 不同流態(tài)時(shí)的、值流態(tài)層流641紊流水力光滑區(qū)混合摩擦區(qū)粗糙區(qū)0因?yàn)樯鲜鰞煞N情況均屬于水力光滑區(qū)故 A： B： 表4 各管徑摩阻損失1013m287m 確定泵站數(shù) 機(jī)泵的選擇流量Q=179。/s=179。/h 根據(jù)石油石化選泵手冊(cè)選取200AYP75A型離心油泵：表5 泵性能參數(shù)型號(hào)流量m179。/h揚(yáng)程m轉(zhuǎn)速r/min效率%必需氣蝕m軸功率kw200AYP75A165178295068275167756733015872泵的特性方程： （29）其中：——離心泵揚(yáng)程，液柱；——離心泵排量，； ——常數(shù)；——管道流量—壓降公式中的指數(shù)，在水力光滑區(qū)內(nèi)，混合摩擦區(qū)內(nèi)。由表6中給出的值，用最小二乘法算出a,b的值，計(jì)算方法：令，； （210）則 對(duì)a,b求偏導(dǎo)使得： 代入數(shù)據(jù)求得：=， =所以單個(gè)泵的特性方程為： 當(dāng)多臺(tái)泵串聯(lián)時(shí)，根據(jù)離心泵串聯(lián)組合的特點(diǎn)，每臺(tái)泵排量相當(dāng)，均等于泵站排量，泵站揚(yáng)程等于各泵揚(yáng)程之和，所以若有N臺(tái)泵串聯(lián)時(shí)的特性方程為： 泵站的特性方程為： （211）其中，如果N臺(tái)型號(hào)相同的泵串聯(lián)工作，泵站的特性方程的常系數(shù)。本方案之一取3臺(tái)相同的200APY75A型泵串聯(lián)使用組成泵站，則泵站的特性方程為： 按任務(wù)輸量180萬噸/年（179。/s=179。/h）計(jì)算泵站性能參數(shù)： 預(yù)選的輸油泵站，在給定的任務(wù)輸量的工作條件下，泵站的進(jìn)站壓力的范圍為，設(shè)定本設(shè)計(jì)中的進(jìn)站壓頭為50 液柱，根據(jù)此壓頭確定計(jì)算壓力為： （212） 其中：——泵站工作壓力，；——任務(wù)輸量下泵的揚(yáng)程，；——進(jìn)站壓頭，30液柱——輸送油品密度，這里取0柴油密度840。所以本設(shè)計(jì)的泵站工作壓力為： 泵站數(shù)確定泵機(jī)組運(yùn)行限制條件：① 保證年輸量；② 各輸油站出口壓力不大于允許壓力最大值；③ 各站入口壓力值保持在最小壓力值。計(jì)算全線需要的總壓頭，根據(jù)任務(wù)輸量，按全年平均輸送溫度下的10柴油的水力坡降布站。全線消耗的總壓能為： （213）其中：——管線消耗的總壓能，m液注；——管道長(zhǎng)度，m；——高程差，m液注；——末站剩余壓力，m液注。設(shè)全線由座泵站，則其提供的總壓能為： （214）其中：——泵站提供的總的壓能，m液注；——泵的揚(yáng)程，m液注；——站內(nèi)損失，m液注。取站內(nèi)損失=20m通過上述計(jì)算選擇了200APY75A型輸油泵進(jìn)站壓力=50m起終點(diǎn)高程差=250m由公式： （215）對(duì)于 ： （216）對(duì)于 ： （217） 泵站數(shù)化整由此可知，不同方案計(jì)算的泵站數(shù)均需要化整，當(dāng)將化為較小整數(shù)時(shí)，可采用的方法有鋪設(shè)變徑管或副管以減少摩阻損失；當(dāng)將化為較大整數(shù)時(shí)，常采用的方法有減小離心泵的級(jí)數(shù)或更換直徑較小的葉輪。但對(duì)于成品油管道為了減少其在輸送過程中的混油量，一般不采用變徑管或副管，故一般將化為較大整數(shù)。得到各方案的實(shí)際泵站數(shù)如表6表6 實(shí)際泵站數(shù)管徑N62 投資總額計(jì)算根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算各方案的基建投資及輸油成本費(fèi)用，主要包括基本建設(shè)投資指標(biāo)和經(jīng)營(yíng)成本指標(biāo)兩大類。管道基本建設(shè)指標(biāo)包括路線建設(shè)部分、泵站部分，輸油成本包括維修、動(dòng)力、折舊等費(fèi)用。 管道投資費(fèi)用經(jīng)過市場(chǎng)調(diào)查，X46鋼的價(jià)格在3500元/噸，通過查《螺旋埋弧焊鋼管公稱外徑、公稱