【導(dǎo)讀】見表1，輸送的原油性質(zhì)如下：20℃的密度為860kg/m3，初餾點為81℃，反常點為28℃，凝固點為25℃。表2列出了粘溫數(shù)據(jù)。①用經(jīng)濟流速確定管徑，并計算該管徑下的費用現(xiàn)值和輸油成本；③主要設(shè)備選擇；④站址確定，在縱斷面圖上布站；⑤反輸運行參數(shù)的確定；本次設(shè)計的題目是輸油管道工藝的初步設(shè)計。長輸管道的投資巨大，需在長期的時間內(nèi)保持在其經(jīng)濟輸量范圍內(nèi)，才有明顯的經(jīng)濟效益。資和運行費用，以及安全環(huán)保都有很重要的意義。長距離輸油管道由輸油站和線路組成。其中經(jīng)濟管徑的確定方法最經(jīng)常用的有輸油成本法和費用現(xiàn)值法。的確定，其中按最小輸量確定熱站數(shù)，按最大輸量確定泵站數(shù)。動靜水壓力校核，反輸校核，全越站校核等。進新技術(shù)新設(shè)備的采用。[4]張國忠.長輸管道設(shè)計中的壁厚選擇．油氣儲運．1993:12.定期對學(xué)生進行輔導(dǎo)；案和開爐開泵方案，期間指導(dǎo)教師進行中期檢查；管，鋼號Q345，最低屈服強度為325MPa。

　　

【正文】 由管道縱斷面圖進行布站，可將各站平均布站，無需進行調(diào)整，站址為：（ 0km,28m）；（ 110km,35m）；（ 220km,88m）。 熱力校核 （ 1） Qmin ： 2— 首站， 令 b=0, a= CGKDmin?= ?? ??= 610?? , LR =110Km, 26 由00ln1 TT TTaLZRR ??? 得： TR =℃ ZRpj TTT 3231 ??=℃ ㏒ ? == pj? = )20(20 ?? pjT?? = ㎏ / 3m smpjpj / 5???? ??? Qmin =?G= imin =mmdQ ?5min?? = 310?? b= DkGgi? minmin = 由00ln1 TT TTaLZRR ??? 得： TR =℃ . ZRpj TTT 3231 ??=℃ ㏒ ? == pj? = )20(20 ?? pjT?? = ㎏ / 3m smpjpj / 4???? ??? Qmin =?G= sm/3 = hm/3 imin =mmdQ ?5min?? = 310?? Gmin =tG =q= Gmin C( ZR TT? )= 滿足熱力要求，計算符合要求。 （ 2） Qmax : 末站 — 2站 27 令 b=0, a= CGKDmax?= 610?? , LR =110Km, 由00ln1 TT TTaLZRR ??? 得： TR =℃ ZRpj TTT 3231 ??=℃ ㏒ ? == pj? = )20(20 ?? pjT?? = ㎏ / 3m smpjpj / 4???? ??? Qmax =?G= sm/3 imax =mmdQ ?5max?? = 310?? b= DkGgi? maxmax = 由00ln1 TT TTaLZRR ??? 得： TR =℃ . ZRpj TTT 3231 ??=℃ ㏒ ? == pj? = )20(20 ?? pjT?? = ㎏ / 3m smpjpj / 4???? ??? Qmax =?G= sm/3 = hm/3 imax =mmdQ ?5max?? = 310?? Gmin =tG =q= Gmax C( ZR TT? )= 28 2站 — 首站 令 b=0, a= CGKDmax?= 710?? , LR =110Km, 由00ln1 TT TTaLZRR ??? 得： TR =℃ ZRpj TTT 3231 ??=℃ ㏒ ? == pj? = )20(20 ?? pjT?? = ㎏ / 3m smpjpj / 5???? ??? Qmax =?G= sm/3 imax =mmdQ ?5max?? = 310?? b= DkGgi? maxmax = 由00ln1 TT TTaLZRR ??? 得： TR =℃ . ZRpj TTT 3231 ??=℃ ㏒ ? == pj? = )20(20 ?? pjT?? = ㎏ / 3m smpjpj / 5???? ??? Qmax =?G= sm/3 = hm/3 imax =mmdQ ?5max?? = 310?? 滿足熱力要求，計算符合要求。 29 水力校核 （ 1） Qmax ： 管道承壓： 5 . 7 1 0 5 6 8 4 . 5 48 5 1 . 2 3 9 . 8aMPPHmg?? ? ??承壓 首站 — 2站 : 5 1. 751 32 2 6. 98 24 10HQ?? ? ?= 5 1. 752 13 9 3. 17 59 10 ?? ? ?= H泵 =2 1H + 2H = 1 5 9 8 . 6 7 0 3 0 6 3 8 . 6 1[ ] 1 . 0 1 5 8 5 . 8 35 2 . 8dsRmH H H mH iL Z h mHm? ? ? ? ? ?? ? ? ? ???泵剩 2~末站 : 5 1. 751 32 2 6. 98 24 10HQ?? ? ?= 5 1. 752 13 9 3. 17 59 10 ?? ? ?= H泵 =2 1H + 2H =597m . 1 5 9 7 5 2 . 8 2 0 6 2 9 . 8[ ] 1 . 0 1 6 0 2 . 42 7 . 4dsRmH H H mH iL Z h mHm? ? ? ? ? ?? ? ? ? ???泵剩 經(jīng)計算滿足進出站壓力要求。 （ 2） Qmin 首站 — 末站 : 5 1. 751 32 2 6. 98 24 10HQ?? ? ?= 5 1. 752 13 9 3. 17 59 10 ?? ? ?= H泵 =2 1H + 2H = 1 6 8 3 . 8 7 0 2 0 7 0 3 . 8[ ] 1 . 0 1 6 8 3 . 320dsRmH H H mH iL Z h mHm? ? ? ? ? ?? ? ? ? ???泵剩 經(jīng)計算滿足進出站壓力要求。 4. 反輸量的確定 30 反輸量的確定 在建設(shè)初期投產(chǎn)運行之前要進行反輸計算，以最小輸量計算。即G= skg /9 6 6 23 6 0 0243 5 0 %7010102 0 0 0 34 ??? ??? 。 反輸泵的選擇 選 20 20 19HSB 泵： QH ???? 兩臺串聯(lián)，一臺備用。 根據(jù)以前反算出站油溫得出 Q= /s= hm/3 計算 QH ???? = 12HH ? = ???? 3070HH d +3588 = dH [H]= = 110— 0km: [H]= imin L+hm +2835 = dH [H]= 5. 設(shè)備選取及管線校核 輸油站儲罐總?cè)萘? 首末站： ??350mkV ? 式中： V—— 油罐總?cè)萘? m—— 年總周轉(zhuǎn)量 ? —— 利用系數(shù)，取 K—— 儲存時間，這里取 3天 儲存溫度這里取 35C? 此時 ? =（ 1）輸油首站、輸入站的油源來自油田、管道時，其儲備天數(shù) k 選為 3d，則輸油首站、輸入站儲油罐總?cè)萘靠傻茫? 4 93 5 0 3102 0 0 0 7?? ???V ? m 31 所以，取 5 座 50000 m3 的浮頂罐。 （ 2）分輸站、末站為向用戶供油的管道專輸站時，油品儲備天數(shù) k 宜為 4d,則分輸站、末站儲油罐總?cè)萘靠傻茫? 計算結(jié)果： 4 93 5 0 4102 0 0 0 7?? ???V = m3 所以，取 6 座 50000 m3 的浮頂罐。 輸油主泵的選擇 選泵： 大泵： QH ???? 小泵： 101 7 5 3 9 QH ???? 選擇大泵 2 臺小泵 1臺，以及 1 臺備用泵，共 4 臺。 給油泵選擇 選泵為： SJA6 8P 18 Q=395m3 /h 因為要求最大輸量為 Q= 3600=774 所以選三臺并聯(lián) 一臺備用。 反輸泵的選擇 選泵為：兩臺 20 20 19HSB 泵，一臺 20 20 15HSB 泵。共選四臺，其中一臺備用。 加熱爐選取 )( ZR TTGcq ?? （ 36） 代入數(shù)據(jù)可得： q= 所以選三臺 4000kw一臺 3150kw的加熱爐。 電動機選擇 ??102HqP v? （ 37） 式中： ? —— 輸送溫度下泵排量為 vq 時的輸油效率； P —— 輸油泵軸功率， kW； 32 vq —— 輸送溫度下的排量（ m3 /s）； ? —— 輸送溫度下介質(zhì)的密度（ kg/m3 ）； H —— 輸油泵排量為 vq 時的揚程。 ePkN ?? （ 38） 式中： N —— 輸油泵配電機額定功率， kW； P —— 輸油泵軸功率， kW； e? —— 傳動系數(shù)； k —— 電動機額定功率安全系數(shù)。 計算如下： 08 847. 06 598. 6 k w????? 5 5 4 4 .8 81 .1 6 4 2 0 .3 90 .9 5ePN k k w?? ? ? ? 閥門 輸油站內(nèi)經(jīng)常使用和自動控制的閥門采用電動閥門。通過清管器的閥門采用直通型球閥或帶導(dǎo)流孔的平板閘閥；其他閥門可采用球閥，無導(dǎo)流孔的平板閘閥；為防止泵出口管線超壓，泵出口管線上設(shè)有高壓泄壓閥；為防止水擊的破壞，出站調(diào)節(jié)閥采用電液聯(lián)動調(diào)節(jié)閥，中間熱泵站和末站設(shè)低壓泄壓閥。 6. 開爐開泵方案 最大輸量下 表 33 首站 2 末站 ZT ℃ 30 37． 91 30 RT ℃ 40． 09 37． 91 進P m 70 52． 8 27． 4 出P m 638． 6 629． 8 33 開泵 全開 全開 開爐 全開 最小輸量下 表 34 首站 2 末站 ZT ℃ 30 30 30 RT ℃ 進P m 70 20 出P m 開泵 全開 壓越 開爐 全開 全開 34 第四章 結(jié)論 本次設(shè)計屬于油氣儲運專業(yè)畢業(yè)設(shè)計，設(shè)計參考各種設(shè)計規(guī)范，并在計算過程中多處修正，以達到方便操作管理、運行安全可靠、經(jīng)濟節(jié)約的目的，采取最優(yōu)工藝方案，根據(jù)建設(shè)要求和需要，本著熱泵合一、立足于高效的原則，以節(jié)能降耗為主要目的。 最終根據(jù)經(jīng)濟流速來確定管徑，選為Φ 813 ，管材選擇無縫鋼管，鋼號 Q345，最低屈服強度為 325MPa。經(jīng)過熱力和水力計算，確定了所需的熱站和泵站數(shù)，考慮到運行管理的方便，熱泵站的合一。全線均采用“從泵到泵”的密閉輸送方式以及先爐后泵流程。充分利用設(shè)備，全線既可壓力越站，熱力越站，也可全越站，輸油主泵和給油泵均采用并聯(lián)方式。在管線設(shè)計要求的情況下，充分利用管線的承壓能力，合理充分的利用地形，減少了占地面積，建設(shè)經(jīng)濟性的管線。 我感到通過這次畢業(yè)設(shè)計，對所學(xué)理論進行實踐應(yīng)用，解決實際問題，綜合培養(yǎng)了各方面的能力。是對大學(xué)所學(xué)知識的全面總結(jié)及運用，對完善知識結(jié)構(gòu)、鍛煉了自己獨立思考和解決問題的能力， 并使自己的創(chuàng)造力得以充分的發(fā)揮，對提高自己的工作能力有很大的幫助。 35 致 謝 長輸管道設(shè)計是對油氣儲運專業(yè)本科畢業(yè)生綜合素質(zhì)和能力的一次重要培養(yǎng)與鍛煉， 本次設(shè)計為達到設(shè)計任務(wù)書的目的，參考各種設(shè)計規(guī)范，并在計算過程中多處修正，以達到方便操作管理、運行安全可靠、經(jīng)濟節(jié)約的目的。 在本次設(shè)計中，老師還帶領(lǐng)我們進行實地參觀實習(xí)，從而使我們對首站設(shè)計方面有了感性認識。在此我由衷感謝老師們對我們的關(guān)心和指導(dǎo)。在長達兩個月的設(shè)計過程中，指導(dǎo)教師史秀敏等各位老師悉心全面指導(dǎo)，對設(shè)計提出了寶貴意見并給予了極 大幫助，同組各位同學(xué)的熱心幫助，在此深表感謝。 36 參考文獻 [1] GB/T 502532020,輸油管道工程設(shè)計規(guī)范 . [2] 楊筱蘅，張國忠 .輸油管道設(shè)計與管理 .第一版 .山東東營：石油大學(xué)出版社， 2020： 15160. [3] GB/T ． [4] 張國忠 .長輸管道設(shè)計中的壁厚選擇．油氣儲運． 1993:12. [5] 潘家華．油氣儲運工程論文集．北京：石油工業(yè)出版社． 1993 [6] 潘家華．全面發(fā)展我國的管道工業(yè)．油氣儲運． 1994： 13 [7] 羅塘湖． 管道輸油工藝研究．油氣儲運． 1993： 12 [8] 曲慎揚等．原油管道工程．北京石油大學(xué)出版社． 1991 [9] 錢錫俊，陳弘 .泵和壓縮機 . 第一版 .山東東營：石油大學(xué)出版社，2020： 79. [10] ．羅塘湖譯．原油和油品管道的熱力與水力計算．北京：石油工業(yè)出版社， 1986 [11] Tulis Hydraulics of Pipelines, John Wiley amp。 Sons, [12] , “ Optimizing Pipeline Operations” ,