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正文內(nèi)容

油氣管道輸送技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告(編輯修改稿)

2025-08-31 02:52 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 經(jīng)過(guò)計(jì)算,確定出站油溫為40℃。由粘溫關(guān)系得出粘度等數(shù)據(jù),為以后計(jì)算打好基礎(chǔ)。為了便于計(jì)算和校核,本設(shè)計(jì)中將局部摩阻歸入一個(gè)加熱站的站內(nèi)摩阻,而忽略了站外管道的局部摩阻損失。 (1) 確定出站油溫 不能忽略摩擦熱的影響,用迭代法計(jì)算最大輸量下的出站油溫TR TR=T0+b+(TZT0b)eal (210) i=β (211)式中: β、m—由流態(tài)確定,水力光滑區(qū):m=,β=; Q—體積流量,m3/s。 (2) 管道沿程摩阻H總=iL+△Z+∑hj (212) 式中:△Z—起終點(diǎn)高差,m; ∑hj—局部壓頭損失,m (3) 判斷有無(wú)翻越點(diǎn)經(jīng)判斷,全程無(wú)翻越點(diǎn)。 (4) 泵的選型及泵站數(shù)的確定 因?yàn)榱髁枯^大,沿線地勢(shì)較平坦,且從經(jīng)濟(jì)角度考慮并聯(lián)效率高,便于自動(dòng)控制優(yōu)化運(yùn)行,所以選用串聯(lián)方式泵。 選型并根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書中的已知條件, 202019HSB H= 計(jì)算管道承壓確定站內(nèi)泵的個(gè)數(shù): 管道承壓 P= 確定站內(nèi)泵的個(gè)數(shù): n 確定泵站書: Np= (213) 經(jīng)計(jì)算,需要設(shè)4個(gè)泵站 站址確定根據(jù)地形的實(shí)際情況,本著熱泵合一的原則,進(jìn)行站址的調(diào)整。確定站址,除根據(jù)工藝設(shè)計(jì)要求外,還需按照地形、地址、文化、氣象、給水、排水、供電和交通運(yùn)輸?shù)葪l件,并結(jié)合施工、生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù),以及職工生活等方面綜合考慮,當(dāng)熱站數(shù)和泵站數(shù)合一后,既要考慮滿足最大輸量下壓能的要求,又要考慮最小輸量下的熱能要求,應(yīng)滿足: (1)進(jìn)站油溫為35℃; (2)根據(jù)進(jìn)站油溫反算出的出站油溫應(yīng)低于管道允許的最高出站油溫; (3)進(jìn)站壓力應(yīng)滿足泵的吸入性能; (4)出站壓力不超過(guò)管線承壓能力。 最終確定站址如下表24:表24 布站情況表站號(hào)12345站類型熱泵站熱泵站熱泵站熱泵站末站里程(km)0175高程(m)305458 校核計(jì)算說(shuō)明 熱力、水力校核 由于對(duì)站址的綜合考慮,使熱站、泵站的站址均有所改變,因此必須進(jìn)行熱力、水力校核。求得站址改變后的進(jìn)出站溫度、壓力,以確保管線的安全運(yùn)行。 進(jìn)出站溫度校核 不同輸量下由進(jìn)站油溫反算出站油溫,所得油溫符合要求(低于初餾點(diǎn)等)即可。 進(jìn)出站壓力校核 不同輸量下,利用反算出的出站油溫,得出水力坡降,近而得出進(jìn)出站壓力,出站壓力滿足摩阻等要求。各站進(jìn)站壓力只要滿足泵的吸入性能要求,出站壓力均不超過(guò)最大承壓,出站溫度低于最高出站溫度,就可以合格。 壓力越站校核 當(dāng)輸油主泵不可避免地遇到斷電、事故或檢修時(shí),或由于夏季地溫升高,沿程散熱減小,從而導(dǎo)致沿程摩阻減小,為了節(jié)約動(dòng)力費(fèi)用,可以進(jìn)行中間站的壓力越站,以充分利用有效的能量。從縱斷面圖上判定壓力越站最困難的站,并對(duì)其的進(jìn)出站壓力進(jìn)行確定以滿足要求,對(duì)于壓力越站而言,其所具有的困難主要是地形起伏的影響及加熱站間距的影響。壓力越站的計(jì)算目的是計(jì)算出壓力越站時(shí)需要的最小輸量,并根據(jù)此輸量計(jì)算越站時(shí)所需壓力,并校核其是否超壓。 熱力越站校核 當(dāng)輸油主泵不可避免地遇到斷電、事故或檢修時(shí),或由于夏季地溫升高,沿程散熱減小 動(dòng)、靜水壓力校核 (1) 動(dòng)水壓力校核動(dòng)水壓力是指油流沿管道流動(dòng)過(guò)程中各點(diǎn)的剩余壓力,即管道縱斷面線與水力坡降線之間的垂直高度,動(dòng)水壓力的變化不僅取決于地形的變化,而且與管道的水力坡降和泵站的運(yùn)行情況有關(guān),從縱斷面圖上可以看出,動(dòng)水壓力滿足輸送要求。 (2) 靜水壓力校核靜水壓力是指油流停止流動(dòng)后,由地形高差產(chǎn)生的靜液柱壓力,由縱斷面圖可知靜水壓力也滿足輸送要求。 反輸運(yùn)行參數(shù)的確定 當(dāng)油田來(lái)油不足時(shí),由于流量小,溫降快導(dǎo)致進(jìn)站油溫過(guò)低或者由于停輸?shù)仍?,甚至出現(xiàn)凝管現(xiàn)象,需進(jìn)行反輸。由于反輸是非正常工況,浪費(fèi)能量,故要求反輸量越小越好。本設(shè)計(jì)取管線可能的最小輸量為反輸輸量。由具體計(jì)算可知,可以滿足反輸條件。經(jīng)過(guò)一系列的校核,選擇的站址滿足要求。 站內(nèi)工藝流程的設(shè)計(jì) 輸油站的工藝流程是指油品在站內(nèi)的流動(dòng)過(guò)程,實(shí)際上是由站內(nèi)管道、器件、閥門所組成的,并與其他輸油設(shè)備相連的輸油系統(tǒng)。該系統(tǒng)決定了油品在站內(nèi)可能流動(dòng)的方向、輸油站的性質(zhì)和所能承擔(dān)的任務(wù)。制定和規(guī)劃工藝流程要考慮以下的要求: (1) 滿足輸送工藝及生產(chǎn)環(huán)節(jié)的要求。輸油站的主要操作包括:①來(lái)油與計(jì)量;②正輸;③反輸;④越站輸送,包括全越站、壓力越站、熱力越站;⑤收發(fā)清管器;⑥站內(nèi)循環(huán)或倒罐;⑦停輸再啟動(dòng)。 (2) 便于事故處理和維修。 (3) 采用先進(jìn)技術(shù)及設(shè)備,提高輸油水平。 (4) 流程盡量簡(jiǎn)單,盡可能少用閥門、管件,力求減少管道及其長(zhǎng)度,充分發(fā)揮設(shè)備性能,節(jié)約投資,減少經(jīng)營(yíng)費(fèi)用輸油站工藝流程: (1) 首站接受來(lái)油、計(jì)量、站內(nèi)循環(huán)或倒罐,正輸、向來(lái)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(lái)油,正輸、反輸,收發(fā)清管器,站內(nèi)循環(huán),外輸,倒罐等操作。 流程簡(jiǎn)介: (1) 來(lái)油計(jì)量 來(lái)油—計(jì)量—閥組 (2) 站內(nèi)循環(huán)及倒罐 罐—閥組—泵—加熱爐—閥組—罐 (3) 正輸(首站) 上站來(lái)油—閥組—給油泵—加熱爐—主輸泵—下站 (4) 反輸 下站來(lái)油—閥組—給油泵—加熱爐—主輸泵—上站 (5) 壓力越站 來(lái)油—閥組—加熱爐—下站 主要設(shè)備的選擇 輸油泵的選擇 選泵原則: (1) 為便于維修和管理,盡量選取同系列泵; (2) 盡量滿足防爆、防腐或露天安裝使用地要求; (3) 為保證工作穩(wěn)定,持續(xù)性好,滿足密閉輸送要求,選用大排量的離心泵,配用效率高的電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)機(jī)。 (1) 輸油主泵選泵原則:① 滿足管線輸量要求,使泵在各輸量下均在高效區(qū)工作。② 充分利用管線承壓能力,減少泵站數(shù),降低工程造價(jià)。故所選輸油主泵為:202019HSB 額定流量為2850m179。/h (2) 給油泵 選泵原則:大排量、低揚(yáng)程、高效率故所選輸油主泵為:202019HSB (3) 反輸泵:管道在以下兩種情況下需要反輸: ① 輸量不足,需要正反輸交替來(lái)活動(dòng)管道以防止凝管。 ② 出現(xiàn)事故工況時(shí)進(jìn)行反輸,如末站著火。 主要考慮資源利用問(wèn)題所以選用輸油主泵充當(dāng)。經(jīng)計(jì)算滿足要求。 加熱爐的選擇選爐原則:(1) 應(yīng)滿足加熱站的熱負(fù)荷要求,爐效高; (2) 為便于檢修,各站宜選用兩臺(tái)以上加熱爐。 加熱站的熱負(fù)荷由下面的公式計(jì)算: Q=Gc(TRTZ)
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