【正文】 154式（4111）得其中，為氣液混合物的水利摩阻系數(shù)=179。此段管路上的閥件見(jiàn)表35表35 管路閥件名 稱 個(gè) 數(shù)Ld/d當(dāng) 量 長(zhǎng) 度總計(jì)(m)90彎頭 130130L=+100=所以水平管路的壓降： 所以最后進(jìn)入三相分離器實(shí)際壓力為： 滿足三相分離器實(shí)際壓力。 三相分離器到加熱爐管線計(jì)算與選取。從4臺(tái)三相分離器中分離出的含水原油的質(zhì)量流量為 =t/d此時(shí)的密度 流速為v=，則管徑 考慮到壓降限制，故選擇管徑大一些的鋼管，根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)》表811初選，公稱直徑DN=150mm的無(wú)縫鋼管，則混合物的實(shí)際流速為： 由于溫度變化對(duì)體積流量的影響不大，則認(rèn)為加熱爐進(jìn)口流速相同，故可用允許管線壓降校核所有管徑。三相分離器出口原油含水率為1%計(jì)算，L=250，t=55℃。由《油氣集輸》P204式（53），Guth公式式中 ——原油的粘度，； ——溫度條件相同時(shí)原油粘度，； ——含水體積分?jǐn)?shù)運(yùn)動(dòng)粘度 ）（sm/10.375.80810.263180。=180。==rmg雷諾數(shù) 所以，流體處于水力光滑區(qū)。根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)》知，此時(shí)摩阻系數(shù)為 此段管路上的閥件見(jiàn)表36表36管路閥件名 稱數(shù)量Ld/d當(dāng) 量 長(zhǎng) 度總計(jì)(m)90彎頭 330330閘 閥518518所以此段關(guān)系的當(dāng)量長(zhǎng)度為該段管路的沿程摩阻損失為： 加熱爐到穩(wěn)定區(qū)之間管線的計(jì)算與選取從加熱爐出來(lái)的原油溫度為60℃由于流體經(jīng)過(guò)加熱爐后，粘度、密度等都有變化，故凈化油的物性按照60℃計(jì)算。原油穩(wěn)定塔頂部設(shè)有抽氣裝置，利用壓縮機(jī)將頂部的氣體抽走，以防止原油的倒吸。取此間管段長(zhǎng)L=740m。則油品在該條件下的密度為由Guth公式計(jì)算出其粘度運(yùn)動(dòng)粘度 原油體積流量污水體積流量 總流量 取經(jīng)濟(jì)流速，則管徑 m根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)》表811選 = mm，公稱直徑DN=150mm的無(wú)縫鋼管則混合物的實(shí)際流速為雷諾數(shù) 所以，流體處于水力光滑區(qū)，可按紊流光滑區(qū)近似計(jì)算根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)》知，此時(shí)摩阻系數(shù)為此段管路上的閥組見(jiàn)表37表37管路閥件名 稱數(shù)量Ld/d當(dāng) 量 長(zhǎng) 度總計(jì)(m)90176。彎頭330330閘 閥218318L=194+=該段管路的沿程摩阻損失由達(dá)西公式： 原油穩(wěn)定塔到凈化油罐之間管線的計(jì)算與選取從原油穩(wěn)定塔到凈化罐之間的原油物性與加熱爐到穩(wěn)定塔間的物性相同。所以此段亦選，公稱直徑DN=150mm的無(wú)縫鋼管。溫度ｔ= 60℃，取管線長(zhǎng)度。此段管路上的閥組見(jiàn)表3838管路閥件名 稱數(shù)量Ld/d當(dāng) 量 長(zhǎng) 度總計(jì)(m)90176。彎頭330330閘 閥318318轉(zhuǎn)彎三通14545L=28+=該段管路的沿程摩阻損失為： 凈化油罐到加熱爐之間管線的計(jì)算與選取凈化油管的儲(chǔ)存溫度為45℃～50℃，現(xiàn)取低按t=℃計(jì)算。管線長(zhǎng)度。原油體積流量取經(jīng)濟(jì)流速 則管徑 根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)》表811選 = mm，公稱直徑DN=150mm的無(wú)縫鋼管則混合物實(shí)際流速為 雷諾數(shù) 所以流體處于水力光滑區(qū)。根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)》知，此時(shí)摩阻系數(shù)為此段管路上的閥組見(jiàn)表39表39管路閥件名 稱數(shù)量Ld/d當(dāng) 量 長(zhǎng) 度總計(jì)(m)90176。彎頭630630閘 閥218218通過(guò)三通118118流量計(jì)245245L=+159=該段管路的沿程摩阻損失為： 事故管線的計(jì)算從三相分離器到事故罐之間的管線：溢流時(shí)，從三相分離器出來(lái)的油品直接進(jìn)入事故罐取流體的經(jīng)濟(jì)流速v=，管長(zhǎng)L=155m。，則管徑 考慮到降低壓降，故選擇管徑大一些的鋼管，根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)》P697表811初選 = mm，公稱直徑DN=150mm的無(wú)縫鋼管則混合物的實(shí)際流速為： 混合物的平均密度： 由Guth公式計(jì)算出其動(dòng)力粘度運(yùn)動(dòng)粘度 原油體積流量污水體積流量總流量取經(jīng)濟(jì)流速，則管徑m初選，公稱直徑DN=200的無(wú)縫鋼管則實(shí)際流速為雷諾數(shù)e是管道內(nèi)壁的絕對(duì)粗糙度， 所以流體處于水力光滑區(qū)。根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)》知，此時(shí)摩阻系數(shù)為：油品在該段管路的摩阻損失為：此段管路上的閥組見(jiàn)表310表310管路閥件名 稱數(shù)量Ld/d當(dāng) 量 長(zhǎng) 度總計(jì)(m)90176。彎頭33033045閘 閥118118通過(guò)三通118118流量計(jì)245245L=110+45=155m 從事故罐到加熱爐之間的管線。%。流入溫度為t=55℃，原油的凝固點(diǎn)為t=15℃，所以要盡快的將原油流入正常的流程，否則就會(huì)凝固?，F(xiàn)取抽出溫度為原油凝固點(diǎn)的溫度t=15℃（最壞情況）來(lái)計(jì)算，在24小時(shí)內(nèi)抽完，則密度： 動(dòng)力粘度： = =由《油氣集輸》P204式（53）Guth公式計(jì)算混合物的粘度式中 ——原油的粘度，； ——溫度條件相同時(shí)原油粘度，； ——含水體積分?jǐn)?shù)。== 混合密度: = = 運(yùn)動(dòng)粘度取經(jīng)濟(jì)流速，則管徑初選，公稱直徑DN=200的無(wú)縫鋼管則混合物的實(shí)際流速 所以，流體處于水力光滑區(qū)。根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)》知，此時(shí)摩阻系數(shù)為 此段管路上的閥件見(jiàn)表311表311 管路閥件名 稱數(shù)量Ld/d當(dāng) 量 長(zhǎng) 度總計(jì)(m)90176。彎頭530830流量計(jì)245245閘 閥118118轉(zhuǎn)彎三通223223所以此段的當(dāng)量長(zhǎng)度為L(zhǎng)=+110=該段管路的沿程摩阻損失為： 站內(nèi)污水管線管徑的確定： 三相分離器污水管線 三相分離器之前管道里含水流量為： 三相分離器之后管道里含水流量為： 則三相分離器分離出的污水流量為 取經(jīng)濟(jì)流速，則管徑為： 根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)》表811初選1084mm,公稱直徑DN=100mm的無(wú)縫鋼管。 則污水的實(shí)際流速為 其在實(shí)際流速在流體流動(dòng)的經(jīng)濟(jì)流速范圍內(nèi)。 站內(nèi)天然氣管徑的計(jì)算本聯(lián)合站內(nèi)的天然氣來(lái)自三相分離器，原油穩(wěn)定區(qū)等，站內(nèi)天然氣管道全部采用統(tǒng)一的管徑，主要天然氣從三相分離器中脫除。已知天然氣的處理量為： 在該條件下天然氣在原油中的溶解度： 則溶解在原油中的天然氣流量為所以從三相分離器中出來(lái)的氣體的流量為：取經(jīng)濟(jì)流速，則管徑為：根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)》表811初選3777mm,公稱直徑DN=350mm的無(wú)縫鋼管。則輸出天然氣的實(shí)際流速為實(shí)際流速在流體流動(dòng)的經(jīng)濟(jì)流速范圍內(nèi)。 進(jìn)站閥組間的計(jì)算本聯(lián)合站進(jìn)站來(lái)油經(jīng)計(jì)量設(shè)備來(lái)計(jì)量各組來(lái)液的體積流量。如果向總匯管上加藥的管線需要檢修時(shí)，應(yīng)采用向各個(gè)進(jìn)油管線加藥的方法。除此還要確定閥組間內(nèi)所需閥門(mén)型號(hào)及數(shù)量，過(guò)濾器的型號(hào)等。管徑選取油氣液混合物的流量：由于25℃時(shí)，原油粘度v=106m2/s，取吸入管路的經(jīng)濟(jì)流速為。管徑由下式確定 式中 根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)》P697表811選用的管線管徑4267，公稱直徑DN=400的無(wú)縫鋼管。則混合物的實(shí)際流速為：故實(shí)際流速在流體流動(dòng)的經(jīng)濟(jì)流速范圍內(nèi)。閥門(mén)的選取 根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)》P578表6413選取型號(hào)為Z41H16C的截止閥，公稱直徑DN=400。流量計(jì)的選取根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)》表10311選取LW400渦輪流量計(jì)，公稱直徑DN=400。過(guò)濾器的選取 根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)》下冊(cè)P185表10317選取LPGK400快開(kāi)法蘭蓋過(guò)濾器，公稱直徑DN=400。說(shuō)明：每條來(lái)油管線上設(shè)置閥門(mén)3個(gè)，流量計(jì)、過(guò)濾器和壓力表各一個(gè)。備用加藥管線上設(shè)置閥門(mén)一個(gè) 泵的選型計(jì)算在流程中需要用到循環(huán)泵的工況為正常流程：凈化罐→外輸泵根據(jù)《油氣集輸設(shè)計(jì)規(guī)范》知，含水原油和凈化原油的輸送宜采用離心泵，離心泵的總排量按設(shè)計(jì)液量確定，應(yīng)按泵特性曲線的高效區(qū)選擇油泵。在同一用處泵的臺(tái)數(shù)應(yīng)盡量減少，操作臺(tái)數(shù)不應(yīng)多于3臺(tái)，以提高輸送效率?！?。 倒灌泵的選型計(jì)算泵的選取凈化罐的容積為3000m3（，），要求在一天內(nèi)（按24小時(shí)計(jì)）全部倒出；摩阻損失按油罐高度計(jì)算，；凈化油罐的儲(chǔ)存溫度為45℃～50℃，溫度按t=℃計(jì)算；密度：運(yùn)動(dòng)粘度：原油體積流量： 取經(jīng)濟(jì)流速 則管徑根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)》表811初選2197mm，公稱直徑DN=200mm的無(wú)縫鋼管。則混合物的實(shí)際流速為 則外輸原油泵所需揚(yáng)程為 根據(jù)《油品儲(chǔ)運(yùn)設(shè)計(jì)手冊(cè)》（上冊(cè)）表752離心泵Y型油泵標(biāo)準(zhǔn)性能表，選取YG30024A型離心泵，其揚(yáng)程H=20m,流量Q=,。 則所需外輸泵的臺(tái)數(shù)為： 取n=1臺(tái)，應(yīng)設(shè)一臺(tái)備用泵，故選用2臺(tái)YG30024A型離心泵做為的倒罐泵工作。工作性能校核由《泵與壓縮機(jī)》式（128）知泵的有效汽蝕余量為式中 —分別為液流在泵入口的壓力和流速，； —液體的密度，；不同溫度時(shí)，原油的飽和蒸汽壓力，液柱見(jiàn)表312表312原油飽和蒸汽壓溫度，℃203040506070Pv/ρg，m—液體在吸入溫度下的飽和蒸氣壓。泵口油來(lái)自加熱爐，其壓力近似取當(dāng)?shù)兀ǚ畬W(xué)境內(nèi)）的大氣壓力，查資料得，由上表知，則所以，泵不發(fā)生汽蝕，能正常的吸入工作，原油倒罐可以正常進(jìn)行。 事故泵的選取泵的選取，從事故罐到加熱爐之間流速為，流量，沿線摩阻損失為。根據(jù)《泵與壓縮機(jī)》附錄四離心泵Y型油泵標(biāo)準(zhǔn)性能表，選擇YG50100(I) 型離心泵，其流量 允許氣蝕余量 則所需外輸泵的臺(tái)數(shù)為 取n=3臺(tái)，故選用3臺(tái)型號(hào)為YG50100(I)的外輸泵并聯(lián)工作。工作性能校核由《泵與壓縮機(jī)》式（128）知泵的有效汽蝕余量為式中 —分別為液流在泵入口的壓力和流速，； —液體的密度，； —液體在吸入溫度下的飽和蒸氣壓。① 泵口油來(lái)自事故罐，其壓力近似取當(dāng)?shù)兀ǜ拭C境內(nèi)）的大氣壓力，查資料得，由上表知 則所以，泵不發(fā)生汽蝕，能正常的吸入工作，將原油外輸。4 結(jié)論為滿足工藝和油田生產(chǎn)要求，本聯(lián)合站在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用密閉流程以降低油氣損耗。考慮原油含水率高，采用加熱流程和脫水工藝。并在原油外輸時(shí)，對(duì)其加熱使其達(dá)到外輸溫度要求。根據(jù)實(shí)際以及總平面布置原則，進(jìn)行了平面布置，站內(nèi)設(shè)有原油罐區(qū)、原油穩(wěn)定區(qū)、工藝區(qū)、鍋爐區(qū)、污水處理區(qū)、預(yù)留區(qū)、消防區(qū)、變電區(qū)、行政管理區(qū)等。在進(jìn)行基礎(chǔ)參數(shù)和熱力、水力計(jì)算之后，根據(jù)流程設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)了聯(lián)合站的基本流程，本站的主要流程有：1．密閉正常流程：站外來(lái)油經(jīng)加熱爐進(jìn)行加熱然后進(jìn)入三相分離器進(jìn)行油、氣、水分離，將氣體送往計(jì)量站進(jìn)行計(jì)量并通往氣體處理站進(jìn)行處理，同時(shí)污水送往污水處理廠進(jìn)行處理，將油品送往穩(wěn)定塔進(jìn)行原油穩(wěn)定，將穩(wěn)定后的油品送往凈化罐。 2．溢流事故流程：進(jìn)站來(lái)油經(jīng)加熱爐進(jìn)行加熱并送往三相分離器，再由三相分離器送往事故罐，然后經(jīng)倒灌泵送往三相分離器在進(jìn)入正常流程中。根據(jù)任務(wù)書(shū)中原油的特性，在設(shè)備選取上參考了相關(guān)的規(guī)范（如《油田油氣集輸設(shè)計(jì)規(guī)范》、《油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)》等）同時(shí)根據(jù)生產(chǎn)工況及有關(guān)參數(shù)對(duì)站內(nèi)工藝管線進(jìn)行了設(shè)計(jì)與校核，從而使本次設(shè)計(jì)在理論上能滿足生產(chǎn)需求。設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量油氣水三相分離器5臺(tái)水套加熱爐HJ80H/1臺(tái)HJ125H/1臺(tái)HJ1630H/1臺(tái)事故泵YG50100(I)3臺(tái)倒灌泵YG30024A1臺(tái)鋼制浮