【導(dǎo)讀】油氣儲(chǔ)運(yùn)工程（專升本）專業(yè)學(xué)生汪虹。方面，油品的生產(chǎn)和消費(fèi)通常是均衡進(jìn)行的，各種油品每天都在生產(chǎn)和消費(fèi)，在確定了這些基本工藝條件后，順序輸送和罐容的優(yōu)化只與管。道輸送次序、混油處理方式和油罐設(shè)置等有關(guān)。量以及混油處理的各項(xiàng)費(fèi)用，最終確定管道的最優(yōu)批次和罐容配置。參數(shù)，并且對(duì)該管道進(jìn)行了工藝計(jì)算，積，并確定了油品的切割方案，繪制了水力坡降與布站圖和首站工藝流程圖。4．安排任務(wù)日期：20xx年2月1日；預(yù)計(jì)完成任務(wù)日期20xx年4月30日；2月初開(kāi)始任務(wù)書(shū)和開(kāi)題報(bào)告的編寫(xiě)，并闡明設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)任務(wù)，在2月末完成說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)并準(zhǔn)備具體計(jì)算。3月份開(kāi)始進(jìn)行具體計(jì)算，期間指導(dǎo)教師進(jìn)行中期檢查；經(jīng)審核，可以進(jìn)行答辯。而，最優(yōu)循環(huán)次數(shù)的確定應(yīng)從建造、經(jīng)營(yíng)油罐區(qū)的費(fèi)用和混油的貶值損失兩方面綜合考慮。優(yōu)化批次、罐容時(shí)應(yīng)根據(jù)不同批次分別計(jì)算首站罐容、分輸油庫(kù)和末站罐容，并根

　　

【正文】 soE —— 土壤的彈性模量， 52200 10 /soE N m?? ； so? —— 土壤的泊松系數(shù)， ? ? ； so? —— 土壤的 彈性模量降低系數(shù)，取 ? ? ； 0L —— 單位管道長(zhǎng)度， 0 1Lm? ； 0h —— 管道中心線至填土表面的距離， 0 54 54hm? ? ?； D—— 管道外徑， m 。 4444 440 .4 9 33 .1 4 0 .5 0 8 10 .5 0 8( 1 ) 3 .6 9 1 064DIm?? ?????? ? ???????? ??? ? ? ? （ ）64 6 9 4 602 2 3 .4 4 1 0 0 .5 0 8 2 1 0 1 0 3 .6 9 1 0 2 3 .2 9 1 0crP K D E I N?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 20 660 36 10 13 .97 4 10crP N P N? ? ? ? ? ?滿足穩(wěn)定性的要求 所以選用的 X60的 508 ??mm mm? 符合強(qiáng)度要求。 鑒于本設(shè)計(jì)方案較多，且求解壁厚并進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性校核的計(jì)算量繁雜，最好進(jìn)行編程計(jì)算校核，以減輕工作量和提高效率。 以上面對(duì)方案 11（ ? 508， ）的壁厚計(jì)算和強(qiáng) 度、穩(wěn)定性校核為例，其程序運(yùn)行界面如下： 圖 34 方案的提出程序運(yùn)行界面 21 圖 35 強(qiáng)度、穩(wěn)定性校核程序運(yùn)行界面 在 程序運(yùn)行界面上重新輸入其他方案的相應(yīng)數(shù)值，點(diǎn)擊運(yùn)行，對(duì)制定的每一個(gè)方案進(jìn)行計(jì)算、校核。 利用程序進(jìn)行各方案壁厚計(jì)算和強(qiáng)度、穩(wěn)定性校核后的結(jié)果如下表： 表 36 各方案壁厚計(jì)算和強(qiáng)度、穩(wěn)定性校核結(jié)果 D（ mm） P(MPa) ?算 (mm) ?選 (mm) v實(shí) (mm) 強(qiáng)度校核結(jié)果 穩(wěn) 定 性 校核結(jié)果 是否可取 方案 1 508 滿足強(qiáng)度要求 滿 足 穩(wěn) 定性要求 方案可取 方案 2 508 滿足強(qiáng)度要求 滿 足 穩(wěn) 定性要求 方案可取 22 續(xù)表 36 D（ mm） P(MPa) ?算(mm) ?選 (mm) v實(shí)(mm) 強(qiáng)度校核結(jié)果 穩(wěn) 定 性 校核結(jié)果 是否可取 方案 3 529 滿足強(qiáng)度要求 滿 足 穩(wěn) 定性要求 方案可取 方案 4 529 滿足強(qiáng)度要求 滿 足 穩(wěn) 定性要求 方案可取 方案 5 559 滿足強(qiáng)度要求 滿 足 穩(wěn) 定性要求 方案可取 方案 6 559 滿足強(qiáng)度要求 滿 足 穩(wěn) 定性要求 方案可取 方案 7 610 滿足強(qiáng)度要求 滿 足 穩(wěn) 定性要求 方案可取 方案 8 610 滿足強(qiáng)度要求 滿 足 穩(wěn) 定性要求 方案可取 方案 9 660 滿足強(qiáng)度要求 滿 足 穩(wěn) 定性要求 方案可取 方案10 660 滿足強(qiáng)度要求 滿 足 穩(wěn) 定性要求 方案可取 表 3－ 7 （前蘇聯(lián)）長(zhǎng)距離輸油管道中原油和成品油的推薦流速 管徑 ， mm 流速， m/s 管徑， mm 流速， m/s 219 1． 0 630 1． 4 273 1． 0 720 1． 6 325 1． 1 820 1． 9 377 1． 1 920 2． 1 420 1． 2 1020 2． 3 530 1． 3 1220 2． 7 對(duì)照上述兩表，上述各方案的實(shí)際流速與推薦值出入并不是很大，基本比較合理 水力坡降、翻越點(diǎn)、管道計(jì)算長(zhǎng)度 計(jì)算任務(wù)流量下的水力坡降，并判斷翻越點(diǎn)，確定管道計(jì)算長(zhǎng)度 23 計(jì)算雷諾數(shù)，判定流態(tài) 4Re vd Qd? ? ??? （ 313） 式中 ? —— 油品的運(yùn)動(dòng)粘度， 2ms； Q —— 油品在管路中的體積流量， 3ms。 2ed?? （ 314） 式中 e —— 管壁的絕對(duì)當(dāng)量粗糙度， m 。目前我國(guó)長(zhǎng)輸管道設(shè)計(jì)中，一般取 ? mm 。 2ed?? ＝ 2 00394508? ? 表 38 流態(tài)的劃分及不同流態(tài)的摩阻系數(shù) ? 的值 流態(tài) 劃分范圍 ? ?Re,f??? 層流 Re 20xx? 64Re?? 紊流 水力光滑區(qū) 1 875 9 .53 0 0 0 R e R e ?? ? ? 1 1 .8 1 lg Re 1 .5 3? ?? 5Re 10? 時(shí)， 0. Re? ?? 混合磨擦區(qū) 2875 9 . 5 6 6 5 7 6 5 l gR e R e ????? ? ? 1 2 .5 12 lg 3 .7 Ree d????? ? ????? .1 1Reed?????????? 粗糙區(qū) 2 6 6 5 7 6 5 lgR e R e ????? ? ?1 2 lg? ?? ? 3 . 7 3 . 74 4 0 . 3 5 1R e 8 . 2 8 1 00 . 4 9 2 1 0 . 9 7 1 0oooC CCv d Qd? ? ? ? ??? ? ? ? ?? ? ?柴 ，柴 ， 柴 ， 1 2 . 8 1 2 . 84 4 0 . 3 5 1R e 1 . 1 6 6 1 00 . 4 9 2 7 . 7 9 1 0oooC CCv d Qd? ? ? ? ??? ? ? ? ?? ? ?柴 ，柴 ， 柴 ， 562 2 . 42 2 . 4 2 2 . 44 4 0 . 3 5 1R e 1 . 6 7 1 00 . 4 9 2 5 . 4 4 1 0oooC CCv d Qd? ? ? ? ??? ? ? ? ?? ? ?柴 ，柴 ， 柴 ， 3 . 7 3 . 74 4 0 . 3 5 1R e 4 . 0 4 1 00 . 4 9 2 2 . 2 5 1 0oooC CCv d Qd? ? ? ? ??? ? ? ? ?? ? ?煤 ，煤 ， 煤 ， 561 2 . 8 1 2 . 84 4 0 . 3 5 1R e 5 . 5 4 1 00 . 4 9 2 1 . 6 4 1 0oooC CCv d Qd? ? ? ? ??? ? ? ? ?? ? ?煤 ， 煤 ， 煤 ， 24 562 2 . 42 2 . 4 2 2 . 44 4 0 . 3 5 1R e 7 . 6 6 1 00 . 4 9 2 1 . 1 8 1 0oooC CCv d Qd? ? ? ? ??? ? ? ? ?? ? ?煤 ，煤 ， 煤 ， 3 . 7 3 . 74 4 0 . 3 5 1R e 1 . 0 1 00 . 4 9 2 0 . 9 1 0oooC CCv d Qd? ? ? ? ??? ? ? ? ?? ? ?汽 ，汽 ， 汽 ， 661 2 . 8 1 2 . 84 4 0 . 3 5 1R e 1 . 0 9 4 1 00 . 4 9 2 0 . 8 3 1 0oooC CCv d Qd? ? ? ? ??? ? ? ? ?? ? ?汽 ， 汽 ， 汽 ， 662 2 . 42 2 . 4 2 2 . 44 4 0 . 3 5 1R e 1 . 1 9 1 00 . 4 9 2 0 . 7 6 1 0oooC CCv d Qd? ? ? ? ??? ? ? ? ?? ? ?汽 ，汽 ， 汽 ， 51 8 / 75 9 .5Re 4 .6 1 00 .0 0 0 3 9 4? ? ? 根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可判定除汽油和個(gè)別月份煤油稍微超過(guò)水力光滑區(qū)外，占半數(shù)輸量的柴油和煤油在一些月份均處于水利光滑區(qū)，因此流態(tài)可定為水利光滑區(qū) 水力坡降 i 和綜合參數(shù) 摩阻 25mmmhQi Ld?????? （ 315） 25lmmmQhLd ?????? （ 316） 284mmA g? ? ?? ?? （ 317） 表 39 不同流態(tài)時(shí)的 A 、 m 、 ? 值 流態(tài) A m ? h ， m 液柱 層流 64 1 QhLd?? 紊流 水力光滑區(qū) 1 .7 5 0 .2 .0 2 4 6l QhLd ??? 25 混合摩擦區(qū) d?? 1 .8 7 7 0 .1 2 .0 8 0 2 QALd ? ? ? ?0. 127 ln 0. 62710A ??? 流態(tài) A m ? h ， m 液柱 紊流 粗糙區(qū) ? 0 ? 2 826l QhLd??? ed? ??? ???? 由公式（ 315）得： ? ? 0 . 2 5 62 m a x 5 5 0 . 2 50 . 3 5 1 1 0 . 9 7 1 00 . 0 2 4 6 0 . 0 0 6 5 20 . 4 9 3omm CmQi d?? ???????? ? ? ?柴 ， ? ? 0 . 2 52 0 . 2 5 62 2 2 . 4m i n 5 5 0 . 2 50 . 3 5 1 0 . 7 6 1 00 . 0 2 4 6 0 . 0 0 3 30 . 4 9 3omm CmQi d?? ??? ??? ? ? ?汽 ， 判斷有無(wú)翻越點(diǎn) 在畫(huà)出的管路縱斷面圖上找出有可能成為翻越點(diǎn)的可疑點(diǎn)，進(jìn)行比較判斷： 可疑點(diǎn)為： 459Km 處，高程 和 398Km 處，高程 ， 這兩處相對(duì)終點(diǎn)的斜率分別為： (580 459) 1000???＝ (580 398) 1000???＝ 均遠(yuǎn)小于管輸條件下的最大或最小水力坡降值，所以不存在翻越點(diǎn) 確定泵站數(shù)并化整 計(jì)算全線需要的總壓頭、確定泵站數(shù)并化整： 根據(jù)任務(wù)輸量，在泵站工作特性曲線上可以得到每個(gè)泵站所能提供的揚(yáng)程為 cH 。 管路全線消耗的壓力能為 j SZH iL Z H? ? ? ? （ 318） 按最大值計(jì)算： j SZH iL Z H? ? ? ?＝ ( 580000) ( ) 30? ? ? ? ? ＝ 3880 m 26 全線 N 個(gè)泵站提供的總揚(yáng)程必然與消耗的總能量平衡，于是有 ? ?c m j S ZN H h iL Z H? ? ? ? ? （ 319） 泵站數(shù) cmHN Hh? ? （ 320） 式中 cH —— 任務(wù)輸量下泵站的揚(yáng)程， m 液柱； mh —— 泵站站內(nèi)損失， m 液柱； H —— 任務(wù)數(shù)量下管道所需總壓頭， m 液柱； SZH —— 末站剩余壓力， m 液柱； jL —— 管道計(jì)算長(zhǎng)度， m ，考慮到局部摩阻取為管道實(shí)際長(zhǎng)度的 倍。 顯然計(jì)算出的 N 不一定是正數(shù)，只能取之相近的整數(shù)作為該方案需建的泵站數(shù)。 表 310 不同輸量下的 mh 值 輸量（ 3mh） 1250 2500 3600 5000 7000 10000 120xx mh （ m 米液柱） 40 45 50 55 60 80 100 根據(jù)表中數(shù)據(jù)，利用線性差值可算出排 量 3/mh時(shí)， mh ＝ ? ? 3880 4 . 0 8 69 8 9 . 5 3 9 . 8 8cmHN Hh? ? ???，取 N＝ 4 將 N化為較小整數(shù)，可以采用的方法有鋪設(shè)一條變徑管或副管以減小摩阻。設(shè)需要鋪設(shè)的副管長(zhǎng)為 1x ，則 ? ? ? ? ? ?11 1 1 1c m f fN H h i L x i x Z i L x i x Z?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 由此可得副管長(zhǎng)度為 ? ? ? ?11 1cm NNx H h i ???? ? （ 321） 25211mmmfdd? ??????????? ???????? （ 322） 式中 i —— 任務(wù)輸量下，單根主管的水力坡降； fi —— 副管水力坡降； ? —— 副管水力坡降與單管主管水力坡降的比值；