【文章內(nèi)容簡介】 油罐裝量系數(shù)，宜取 又根據(jù)規(guī)范要求，輸油站原油儲(chǔ)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(gè) 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(dòng)閘閥； （2） 泵入口用手動(dòng)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； 13 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） （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 14 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 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(tái)以上加熱爐。 加熱爐的熱負(fù)荷由下面的公式計(jì)算： q = GC (TR ? TZ ) 式中：q—加熱爐的熱負(fù)荷，kw； G—油品流量， m .3 / h C—油品比熱， kJ / kg 因此，可選用加熱爐型號(hào)及數(shù)量如后計(jì)算。 (121) 15 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 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） T pj = 1 2 68 + 38 =48℃ 3 3 輸油溫度下的密度 ρt 根據(jù) 20℃時(shí)的油品密度式換算成溫度下的密度 由式（13） ξ = ? 829 = kg/(m 3 ℃ ) ρ pj = 829 ? (48 ? 20) = kg/m 3 質(zhì)量流量換算為體積流量 體積流量 Q=G ρ （21） 由式（21） G= 506 10 7 = ㎏/s 350 24 3600 = m 3 /s Q= 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 16 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 由式（16） d= 4 = [4] 根據(jù)國產(chǎn)鋼管部分規(guī)格初步選定管子 d = mm δ = 8 mm D= ，其規(guī)格為： 其中 D —管道外徑； δ —管子壁厚； d —管道內(nèi)徑。 反算流速 由式（17） 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 v= 4Q ＝ （合適） ν 10 ?6 (m2/s) lgν 求粘溫方程 在坐標(biāo)紙上觀察 lgν 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(shí) 設(shè) y=lgν , x=t i y=kt+b ∑ x =38+40=78 ∑ y == ∑ x =3044 ( ∑ x )2=782=6084 ∑ ( x ? y ) =38()+40()= i 2 i i i i 17 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） k= ∑ x ∑ y ? n∑ ( x ? y ) (∑ x ) ? n∑ x i i i i 2 i 2 i （22） b= ∑y n i k ∑x n i （23） 由式（22） （23） k= b= 可得：lgν = (2) 當(dāng) T 在（50～70）℃時(shí)，同理，運(yùn)用最小二乘法 可得：lgν = 聯(lián)立兩方程解得： 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 Q min =60%= m 3 /s Q max = m 3 /s 由式（11） 由式（18） t=℃ ν pj=105m2/s Re max = Re min = 4 = 10 4 ?5 10 4 = 10 4 10 ?5 因?yàn)?3000 Re Re1 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= 18 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）由式（19） ε= Re1 = 2 0 .1 = 10 ? 4 ( 10 ) 8 ?4 7 = 10 5 因?yàn)?3000 Re min Re max Re1 ，處于水力光滑區(qū) 所以在水力光滑區(qū) β = 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 δ = 7 mm 。 管壁至土壤放熱系數(shù) a 2 當(dāng)（ ht Dw ） 時(shí)，由式（16） 〉2 m = α2 = 2 = W/m℃ 4 ln 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(duì)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） 解得: K=（m 2 ℃） 1 1 1 = ㏑ + K 2 工況計(jì)算 熱力計(jì)算 加熱站數(shù)確定 [ 5] 19 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） （1）加熱站間距 l R 的初步計(jì)算 由式（111）(112) (110) i = ( 10 ?5 ) = a＝ ＝106 3 10 =℃ 10 ?3 10 6 b= lR = 1 68 ? ? 1 ln = ?6 38 ? ? 1 10 （2）求加熱站數(shù)及確定加熱站間距 NR= L 865 ＝ ＝12 lR 取 NR=12，即設(shè) 12 個(gè)加熱站 則加熱站間距 l R ＝ 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) 865 ＝ 12 a= KπD ＝ =106 3 Gmax c 10 g ?i = 10 3 i c?a Q 2 ? m ?ν m d 5? m 20 b= i=β 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 由式（113） ，運(yùn)用迭代法 (1) 設(shè) b＝0℃, 則 TR = T0 + (Tz ? T0 )e aLR =℃ 由式（14） 由式（11） 可得： 則 1 2 T pj = + 38 = ℃ 3 3 lgν 1= ν 1＝106m2/s i 1＝ b 1＝℃ TR1= +=℃ (2) 代入 TR=℃ 則 由式（14） 由式（11） 可得： 則 1 2 T pj = + 38 = ℃ 3 3 lgν 2 = ν 2＝105m2/s i 2＝ b 2＝℃ TR2=T0+b+(TZT0b) e alR =℃ (3) 代入 TR=℃ 則 1 2 T pj = + 38 = ℃ 3 3 lgν 3 = 由式（14） 由式（11） 可得： 則 ν 3＝105m2/s i 3＝ b 3＝℃ TR3=℃ 因?yàn)?TR 3 ? TR 2 ， 所以出站溫度 TR=℃ 21 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 管道沿程摩阻 （1）求水力坡降 由式（14） 1 2 T pj = + 38 = ℃ 3 3 i＝ 由式（111） （2）判斷翻越點(diǎn) 由式（114） ( 10 ?5 ) = HL =103+()= 最高點(diǎn)在 103m 處，高程 1249m H1=103+()= 終點(diǎn)前一個(gè)高點(diǎn)在 103m 處，高程 1212m H2=103+()= 因 H1 P =2 1 45= 由式（116） 10 6 H= = 即管道承壓為 ，出站壓力要小于此值 平均溫度下 ρ = 829 ? ( ? 20) = kg/m3 22 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 由式（21） Q= G ρ = 506 = m3/s= （2） 選泵并確定泵站數(shù) Np 因 Q =， 為了滿足流量需要， 選擇額定流量 280m3/h 的泵，型號(hào)為“200D6510”，在 Q = n Q = = Qc 280 這里取 n=3 即每個(gè)泵站最多安置 3 臺(tái)泵， 泵特性方程由式（119）(114) H c =（）= ∑ H = 865 10 3 + ? = 由式（117） Np= H 總 + ht ? hs1 = n( H c ? hm ) 化小取 Np=12，即設(shè) 12 座泵站 站址確定及工況校核 （1） 站址確定 當(dāng) NR=Np 時(shí)： 表 22 均勻布站表 站 里程（km） 高程（m） 7 首站 0 8 2 9 3 10 4 11 5 12 6 末站 （2） 熱力校核 23 中國石油大學(xué)（華東）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 以 60%輸量為例，計(jì)算如下： 由式（113） （112） （111） ，運(yùn)用迭代法 a= KπD 6 ＝10 Gmin c g ?i c?a b= i=β Q 2 ? m ?ν