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正文內(nèi)容

潛荊線成品油管道首站工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2024-07-15 04:36 本頁(yè)面
 

【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
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