【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 φ1686無(wú)縫鋼管（3） 發(fā)油平臺(tái)立管管徑計(jì)算① 汽油管選徑106m2/s,查表得在管線內(nèi)的經(jīng)濟(jì)流速為V=～。選DN100 φ1144無(wú)縫鋼管② 柴油管選徑柴油的黏度為5106m2/s,查表得在管線內(nèi)的經(jīng)濟(jì)流速為V=～2m/s。選DN100 φ1144無(wú)縫鋼管③ 芳烴管選徑106m2/s,查表得在管線內(nèi)的經(jīng)濟(jì)流速為V=～。選DN100 φ1144無(wú)縫鋼管表43 各油品選管總匯油品名稱(chēng)進(jìn)油主管管徑發(fā)油主管管徑立管管徑汽油DN200DN150DN100柴油DN200DN200DN100芳烴DN200DN150DN100潤(rùn)滑油DN200 輕油罐區(qū)管線布置本設(shè)計(jì)在油罐區(qū)中采用三管線流程，即兩根進(jìn)油管，一根出油管，進(jìn)油管線直接與碼頭皮龍相連。在本設(shè)計(jì)中油罐區(qū)的油罐布置相對(duì)集中。根據(jù)高效，經(jīng)濟(jì)原則，工藝流程既不能太浪費(fèi)，也不能太復(fù)雜。在開(kāi)始布置的時(shí)候，我們就把油泵房布置在離油罐區(qū)最近的地方，減少了管線的投資。為方便操作我在油泵房管線出口采用閥組集中控制布置方式。油罐區(qū)各油罐的收發(fā)作業(yè)采用專(zhuān)管專(zhuān)用，這樣在收發(fā)另一種油品時(shí)不用排空，檢修時(shí)也不影響其它油罐的作業(yè)，安全可靠，避免了混油可能性。盡管投資相對(duì)來(lái)說(shuō)比較大，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看無(wú)疑是比較合算的，而且，在油泵房布置在離油罐最近的部分，管線的投資還是比較小的。至于各個(gè)油罐罐區(qū)管線的具體布置，已在油罐區(qū)管線布置圖給出。輕油在收發(fā)后一般不放空，由于受到氣溫和陽(yáng)光輻射的作用，管內(nèi)的油品有可能受熱膨脹并在管內(nèi)形成很高的壓力，為防止由此形成的管路事故和泄漏，保證管路和閥門(mén)的安全，在油罐附近通常要安裝漲油管。 罐區(qū)管道安裝管線在罐區(qū)內(nèi)采用明線鋪設(shè)，按內(nèi)浮頂及拱頂罐的標(biāo)準(zhǔn)尺寸， ，靠近防火堤的管道距離防火堤1米，管線上的各個(gè)彎頭均采用無(wú)縫沖制90度彎頭。輸油管線在罐區(qū)內(nèi)鋪設(shè)時(shí)，視現(xiàn)場(chǎng)安裝情況，可做管墩架置，管墩間距為12―15米。穿越消防車(chē)道時(shí)采用直埋地式，管線應(yīng)作加強(qiáng)級(jí)防腐絕緣處理。管線上的閥門(mén)選用CZ40Y25型，法蘭采用光滑平面焊鋼法蘭，法蘭蓋采用光滑面法蘭蓋。近罐閥門(mén)由于考慮到閥門(mén)的操作方便和法蘭外直徑與手輪直徑的配合，以便于各個(gè)閥門(mén)的操作及便于管線和閥門(mén)法蘭的檢修按裝。 油庫(kù)區(qū)泵房安裝設(shè)計(jì)[1,8,13~19]泵的選用和布置所考慮的參數(shù)有流量、揚(yáng)程和泵的工作點(diǎn)的確定。 流量對(duì)于進(jìn)油泵房，已根據(jù)油船的噸位和卸油時(shí)間確定了進(jìn)油和油罐區(qū)主輸油管線中的輸油流量；而對(duì)于發(fā)貨泵房，根據(jù)汽車(chē)裝油臂的流量確定其發(fā)油主管線的流量。 揚(yáng)程泵的揚(yáng)程應(yīng)滿足在輸送流量下管道的壓力降、液位位差及液面靜壓等要求。具體要考慮下列因素： （1）要考慮儲(chǔ)罐或容器內(nèi)液位變化和內(nèi)壓變化的不利因素。 （2）要考慮各種安裝在管道中的流量計(jì)、調(diào)節(jié)閥等儀表的局部阻力降。 （3）對(duì)輸送粘性物性物料泵要考慮粘度對(duì)泵揚(yáng)程的影響。 （4）要考慮在管道阻力降中存在某些不可預(yù)見(jiàn)的因素。對(duì)揚(yáng)程的選擇要留有一定余量，一般為10%左右。綜上所述，我們必須在考慮管線的沿程阻力摩阻的同時(shí)，還要考慮相當(dāng)一部分局部阻力，按照經(jīng)驗(yàn)來(lái)講，局部摩阻取沿程摩阻的20%。 泵的工作點(diǎn)的確定 當(dāng)泵的流量和揚(yáng)程初步確定以后，還必需用泵的工作特性曲線和管道系統(tǒng)的工作特性曲線來(lái)確定泵的實(shí)際工作點(diǎn)，并由此來(lái)核算泵的軸功率和原動(dòng)機(jī)的功率。在輸送粘性液體時(shí)，泵的工作特性曲線要作黏度修正。 對(duì)于設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，我們應(yīng)該由管線內(nèi)大概的水力摩阻和流量初選泵型，對(duì)管線進(jìn)行水力計(jì)算是首當(dāng)其沖的任務(wù)。（1） 管線水力計(jì)算 一般管路的摩阻損失計(jì)算可用達(dá)西公式進(jìn)行，即： 水力摩阻系數(shù)隨流體的流態(tài)而不同，理論和實(shí)踐都證明水力摩阻λ是雷諾數(shù)Re和相對(duì)粗糙的ε的函數(shù)，即 其中，雷諾數(shù) 相對(duì)粗糙度 由表2－4公式確定摩阻系數(shù)λ的計(jì)算公式：表44 各種流態(tài)的摩阻系數(shù)λ流態(tài)劃分范圍層流Re≤2000過(guò)渡區(qū)2000﹤Re﹤3000紊流水力光滑區(qū)3000≤Re≤=Re1混合摩擦區(qū)Re1＜Re＜= Re2粗糙區(qū)Re＞= Re2 在管線布置設(shè)計(jì)中，各種油品管線的管徑均已取定，故可以直接進(jìn)行水力計(jì)算。（2） 進(jìn)油管線的水力摩阻計(jì)算① 汽油油管線由已選管徑計(jì)算實(shí)際流速Re1ReRe2 處于水力粗糙區(qū)求得： λ=根據(jù)管線布置知道：泵到最遠(yuǎn)汽油罐的距離為158米,取為165米?？紤]到進(jìn)油管線和主輸油管道的最長(zhǎng)流程為倒罐流程，所以管道長(zhǎng)度應(yīng)以油品經(jīng)過(guò)泵房一來(lái)一回兩次計(jì)。即管路總長(zhǎng)為330米。 代入達(dá)西公式總摩阻： 估計(jì)泵所需揚(yáng)程為：估計(jì)汽油泵所需揚(yáng)程② 柴油管線由已選管徑計(jì)算實(shí)際流速：Re1ReRe2 處于水力粗糙區(qū)λ=根據(jù)管線布置知道：泵到最遠(yuǎn)柴油罐的距離為78米,取為80米?？紤]到進(jìn)油管線和主輸油管道的最長(zhǎng)流程為倒罐流程，所以管道長(zhǎng)度應(yīng)以油品經(jīng)過(guò)泵房一來(lái)一回兩次計(jì)，即160米。 代入達(dá)西公式總摩阻估計(jì)柴油泵所需揚(yáng)程③ 芳烴管線由已選管徑計(jì)算實(shí)際流速Re1ReRe2 處于水力粗糙區(qū)求得： λ=根據(jù)管線布置知道：泵到最遠(yuǎn)柴油罐的距離為198米,取為200米?？紤]到進(jìn)油管線和主輸油管道的最長(zhǎng)流程為倒罐流程，所以管道長(zhǎng)度應(yīng)以油品經(jīng)過(guò)泵房一來(lái)一回兩次計(jì)，即400米。 代入達(dá)西公式總摩阻估計(jì)柴油泵所需揚(yáng)程上述各種油品的流量和所可能消耗的最大摩阻如下表：表45 各種油品的流量與最大摩阻油品名稱(chēng)流量(m3/h)所可能消耗的最大摩阻(m)汽油283．31柴油244．9717．25芳烴235．1125．32為修理保養(yǎng)方便，同一泵房應(yīng)盡量選用同一種泵。為此按最大流量和最大摩阻選擇輸油泵。查相關(guān)資料，選250YS39A型泵，泵的主要性能參數(shù)如下表：表46 250YS39A型泵的主要性能參數(shù)流量Q（m3/h)揚(yáng)程H(m)轉(zhuǎn)速n（r/min）效率η(%)軸功率N(kw)電機(jī)功率Ne(kw)允許氣蝕量(m)長(zhǎng)寬高3243514507455952870737（3）輸油管道壁厚校核輸油管道管壁厚度與管路輸送壓力、溫度以及選用的管材和管徑有關(guān)。由下式進(jìn)行壁厚設(shè)計(jì)校核，即： 管路輸送壓力：P0=ρgH=89035=305270Pa＝管路設(shè)計(jì)壓力： P== MPa所以，選擇的壁厚滿足強(qiáng)度要求。（4）油泵的吸入能力較核考慮到倒罐工藝中，汽油管線為吸入路線中較長(zhǎng)的，而且汽油的飽和蒸汽壓較高，容易引起吸入不夠，所以，綜合這兩種情況，對(duì)汽油選泵進(jìn)行泵的吸入能力校核。只要這種情況滿足安全工作要求，其他幾種油品情況泵也必定是安全的。汽油泵分倒罐流程中泵的吸入和從碼頭進(jìn)油過(guò)程中的泵的吸入。必須對(duì)兩種情況都進(jìn)行校核，取較大吸入安全值。倒罐流程汽油吸入管線的沿程摩阻：L為從油罐到泵的管線長(zhǎng)度，L=165米。 汽油吸入管線的總摩阻 由下式對(duì)泵的吸入能力進(jìn)行校核 P0――當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ琍a；Pv――油品飽和蒸汽壓，Pa；g――g=ρ――油品密度，kg/m3。結(jié)合管道安裝設(shè)計(jì)，查所選泵的安裝尺寸，暫定將泵安裝于地坪標(biāo)高處，得出：Hg= (+)= 故有：泵的允許安裝高度H以下式進(jìn)行計(jì)算由此表明，才能安全吸入。因此，取泵房地面水平高度比外地坪高度低1m,，得出泵的中心線與油罐最低液面之差為Hg=++=。碼頭進(jìn)油過(guò)程：汽油吸入管線的沿程摩阻，L為碼頭收油皮龍到泵的管線長(zhǎng)度，L=75米。 碼頭進(jìn)油過(guò)程汽油吸入管線總摩阻：結(jié)合管道安裝中的設(shè)計(jì)，查所選泵的安裝尺寸，暫定將泵安裝于低于地坪標(biāo)高1米處,由設(shè)計(jì)任務(wù)可知，河道枯水期河道最低水位低于河岸3米。得出Hg=+（）=所以在上述的泵安裝高度下，進(jìn)油時(shí)，泵亦能正常吸入。（5）發(fā)油主管線的水力摩阻計(jì)算根據(jù)管線布置知道：油罐到發(fā)油泵房的距離相差不大，離發(fā)油泵房最遠(yuǎn)的發(fā)油平臺(tái)是汽油的發(fā)油平臺(tái)，其他輕質(zhì)油品都要近得多，而且汽油的蒸氣壓高，所以只要能滿足汽油發(fā)貨，亦能滿足其他油品發(fā)貨。由已選管徑計(jì)算實(shí)際流速Re1ReRe2 處于水力粗糙區(qū)λ=泵到最遠(yuǎn)汽油罐的距離約為100米，發(fā)油泵房到最遠(yuǎn)發(fā)油平臺(tái)的距離約為150米。泵到最遠(yuǎn)汽油罐段：代入達(dá)西公式總摩阻泵后及立管的水力摩阻計(jì)算：由已選管徑計(jì)算實(shí)際流速Re1ReRe2 處于水力粗糙區(qū)λ=立管高約3米，總長(zhǎng)約5米代入達(dá)西公式總摩阻估計(jì)泵的所需揚(yáng)程估計(jì)汽油泵所需揚(yáng)程綜合上述，選100D162型泵，泵的主要性能參數(shù)如下表：表47 100D162型泵的主要性能參數(shù)流量Q（m3/h)揚(yáng)程H(m)轉(zhuǎn)速n（r/min）效率η(%)軸功率N(kw)電機(jī)功率Ne(kw)允許氣蝕量(m)長(zhǎng)寬高72295066750400415（6） 發(fā)油泵的吸入能力校核[13,15]考慮到發(fā)油流程中，汽油管線為吸入路線中較長(zhǎng)的，而汽油的飽和蒸汽壓很高，容易引起吸入不夠，所以，只需要對(duì)汽油泵進(jìn)行吸入能力校核修正后，其他幾種油品泵也必定是安全的。汽油管線的沿程摩阻，L為從油罐到泵的管線長(zhǎng)度，L=100米。 總摩阻 結(jié)合管道安裝中的設(shè)計(jì)，查所選泵的安裝尺寸，暫定將泵安裝于地坪標(biāo)高處，得出Hg=(+)=（7）滑油管線106m2/s,查表得在管線內(nèi)的經(jīng)濟(jì)流速為V=～2m/s。，該收油臺(tái)設(shè)計(jì)同上面設(shè)計(jì)的發(fā)油臺(tái)。即Q=60 m3/h選DN100 φ1144無(wú)縫鋼管實(shí)際流速：根據(jù)管線布置知道：泵到最遠(yuǎn)潤(rùn)滑油罐的距離為89米,取為90米?？紤]到進(jìn)油管線和主輸油管道的最長(zhǎng)流程為倒罐流程，所以管道長(zhǎng)度應(yīng)以油品經(jīng)過(guò)泵房一來(lái)一回兩次計(jì)，即180米。 代入達(dá)西公式總摩阻估計(jì)潤(rùn)滑油泵所需揚(yáng)程故選用和發(fā)油臺(tái)同一型號(hào)的泵100D162三臺(tái)，收發(fā)共用。 油泵房的安裝設(shè)計(jì)已由上述計(jì)算知道 ，碼頭油泵房需往下挖深1米，才能保證泵在最困難的情況下吸入正常。碼頭油泵房共有9臺(tái)離心泵，其中汽油泵3臺(tái)（3用互為備用），柴油泵2臺(tái)（2用互為備用），芳烴泵2臺(tái)（2用互為備用）。泵的進(jìn)出口全部采用φ219，這樣進(jìn)出口管線與油罐區(qū)的管線規(guī)格相同，所使用的閥門(mén)類(lèi)型相同，這樣有利于操作和維修。由于所選250YS39A型泵的進(jìn)出口的公稱(chēng)直徑分別為DN250、DN200，故在泵的進(jìn)出口要安裝大小頭。泵房中所有管線間距可以參照安裝圖。發(fā)油油泵房共有16臺(tái)離心泵，每鶴管各對(duì)應(yīng)一臺(tái)。泵的進(jìn)出口全部采用φ1144的鋼管，這樣進(jìn)出口管線規(guī)格相同，所使用的閥門(mén)類(lèi)型相同，這樣有利于操作和維修。由于所選100D162型泵的進(jìn)出口的公稱(chēng)直徑為DN100，故在泵的進(jìn)出口不要安裝大小頭。泵房中所有管線間距可以參照安裝圖。桶裝區(qū)泵房選用三臺(tái)100D162型泵。泵的進(jìn)出口全部采用φ1144的鋼管，這樣進(jìn)出口管線規(guī)格相同，所使用的閥門(mén)類(lèi)型相同，這樣有利于操作和維修。由于所選100D162型泵的進(jìn)出口的公稱(chēng)直徑為DN100，故在泵的進(jìn)出口不要