【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表35表35 管路閥件名 稱 個 數(shù)Ld/d當(dāng) 量 長 度總計(m)90彎頭 130130L=+100=所以水平管路的壓降： 所以最后進入三相分離器實際壓力為： 滿足三相分離器實際壓力。 三相分離器到加熱爐管線計算與選取。從4臺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)計技術(shù)手冊》表811初選，公稱直徑DN=150mm的無縫鋼管，則混合物的實際流速為： 由于溫度變化對體積流量的影響不大，則認(rèn)為加熱爐進口流速相同，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，； ——溫度條件相同時原油粘度，； ——含水體積分?jǐn)?shù)運動粘度 ）（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)計技術(shù)手冊》知，此時摩阻系數(shù)為 此段管路上的閥件見表36表36管路閥件名 稱數(shù)量Ld/d當(dāng) 量 長 度總計(m)90彎頭 330330閘 閥518518所以此段關(guān)系的當(dāng)量長度為該段管路的沿程摩阻損失為： 加熱爐到穩(wěn)定區(qū)之間管線的計算與選取從加熱爐出來的原油溫度為60℃由于流體經(jīng)過加熱爐后，粘度、密度等都有變化，故凈化油的物性按照60℃計算。原油穩(wěn)定塔頂部設(shè)有抽氣裝置，利用壓縮機將頂部的氣體抽走，以防止原油的倒吸。取此間管段長L=740m。則油品在該條件下的密度為由Guth公式計算出其粘度運動粘度 原油體積流量污水體積流量 總流量 取經(jīng)濟流速，則管徑 m根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計技術(shù)手冊》表811選 = mm，公稱直徑DN=150mm的無縫鋼管則混合物的實際流速為雷諾數(shù) 所以，流體處于水力光滑區(qū)，可按紊流光滑區(qū)近似計算根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計技術(shù)手冊》知，此時摩阻系數(shù)為此段管路上的閥組見表37表37管路閥件名 稱數(shù)量Ld/d當(dāng) 量 長 度總計(m)90176。彎頭330330閘 閥218318L=194+=該段管路的沿程摩阻損失由達西公式： 原油穩(wěn)定塔到凈化油罐之間管線的計算與選取從原油穩(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的無縫鋼管。溫度ｔ= 60℃，取管線長度。此段管路上的閥組見表3838管路閥件名 稱數(shù)量Ld/d當(dāng) 量 長 度總計(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算與選取凈化油管的儲存溫度為45℃～50℃，現(xiàn)取低按t=℃計算。管線長度。原油體積流量取經(jīng)濟流速 則管徑 根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計技術(shù)手冊》表811選 = mm，公稱直徑DN=150mm的無縫鋼管則混合物實際流速為 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)計技術(shù)手冊》知，此時摩阻系數(shù)為此段管路上的閥組見表39表39管路閥件名 稱數(shù)量Ld/d當(dāng) 量 長 度總計(m)90176。彎頭630630閘 閥218218通過三通118118流量計245245L=+159=該段管路的沿程摩阻損失為： 事故管線的計算從三相分離器到事故罐之間的管線：溢流時，從三相分離器出來的油品直接進入事故罐取流體的經(jīng)濟流速v=，管長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)計技術(shù)手冊》P697表811初選 = mm，公稱直徑DN=150mm的無縫鋼管則混合物的實際流速為： 混合物的平均密度： 由Guth公式計算出其動力粘度運動粘度 原油體積流量污水體積流量總流量取經(jīng)濟流速，則管徑m初選，公稱直徑DN=200的無縫鋼管則實際流速為雷諾數(shù)e是管道內(nèi)壁的絕對粗糙度， 所以流體處于水力光滑區(qū)。根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計技術(shù)手冊》知，此時摩阻系數(shù)為：油品在該段管路的摩阻損失為：此段管路上的閥組見表310表310管路閥件名 稱數(shù)量Ld/d當(dāng) 量 長 度總計(m)90176。彎頭33033045閘 閥118118通過三通118118流量計245245L=110+45=155m 從事故罐到加熱爐之間的管線。%。流入溫度為t=55℃，原油的凝固點為t=15℃，所以要盡快的將原油流入正常的流程，否則就會凝固?，F(xiàn)取抽出溫度為原油凝固點的溫度t=15℃（最壞情況）來計算，在24小時內(nèi)抽完，則密度： 動力粘度： = =由《油氣集輸》P204式（53）Guth公式計算混合物的粘度式中 ——原油的粘度，； ——溫度條件相同時原油粘度，； ——含水體積分?jǐn)?shù)。== 混合密度: = = 運動粘度取經(jīng)濟流速，則管徑初選，公稱直徑DN=200的無縫鋼管則混合物的實際流速 所以，流體處于水力光滑區(qū)。根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計技術(shù)手冊》知，此時摩阻系數(shù)為 此段管路上的閥件見表311表311 管路閥件名 稱數(shù)量Ld/d當(dāng) 量 長 度總計(m)90176。彎頭530830流量計245245閘 閥118118轉(zhuǎn)彎三通223223所以此段的當(dāng)量長度為L=+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)濟流速，則管徑為： 根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計技術(shù)手冊》表811初選1084mm,公稱直徑DN=100mm的無縫鋼管。 則污水的實際流速為 其在實際流速在流體流動的經(jīng)濟流速范圍內(nèi)。 站內(nèi)天然氣管徑的計算本聯(lián)合站內(nèi)的天然氣來自三相分離器，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的氣體的流量為：取經(jīng)濟流速，則管徑為：根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計技術(shù)手冊》表811初選3777mm,公稱直徑DN=350mm的無縫鋼管。則輸出天然氣的實際流速為實際流速在流體流動的經(jīng)濟流速范圍內(nèi)。 進站閥組間的計算本聯(lián)合站進站來油經(jīng)計量設(shè)備來計量各組來液的體積流量。如果向總匯管上加藥的管線需要檢修時，應(yīng)采用向各個進油管線加藥的方法。除此還要確定閥組間內(nèi)所需閥門型號及數(shù)量，過濾器的型號等。管徑選取油氣液混合物的流量：由于25℃時，原油粘度v=106m2/s，取吸入管路的經(jīng)濟流速為。管徑由下式確定 式中 根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計技術(shù)手冊》P697表811選用的管線管徑4267，公稱直徑DN=400的無縫鋼管。則混合物的實際流速為：故實際流速在流體流動的經(jīng)濟流速范圍內(nèi)。閥門的選取 根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計技術(shù)手冊》P578表6413選取型號為Z41H16C的截止閥，公稱直徑DN=400。流量計的選取根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計技術(shù)手冊》表10311選取LW400渦輪流量計，公稱直徑DN=400。過濾器的選取 根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計技術(shù)手冊》下冊P185表10317選取LPGK400快開法蘭蓋過濾器，公稱直徑DN=400。說明：每條來油管線上設(shè)置閥門3個，流量計、過濾器和壓力表各一個。備用加藥管線上設(shè)置閥門一個 泵的選型計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。在同一用處泵的臺數(shù)應(yīng)盡量減少，操作臺數(shù)不應(yīng)多于3臺，以提高輸送效率。～。 倒灌泵的選型計算泵的選取凈化罐的容積為3000m3（，），要求在一天內(nèi)（按24小時計）全部倒出；摩阻損失按油罐高度計算，；凈化油罐的儲存溫度為45℃～50℃，溫度按t=℃計算；密度：運動粘度：原油體積流量： 取經(jīng)濟流速 則管徑根據(jù)《油田油氣集輸設(shè)計技術(shù)手冊》表811初選2197mm，公稱直徑DN=200mm的無縫鋼管。則混合物的實際流速為 則外輸原油泵所需揚程為 根據(jù)《油品儲運設(shè)計手冊》（上冊）表752離心泵Y型油泵標(biāo)準(zhǔn)性能表，選取YG30024A型離心泵，其揚程H=20m,流量Q=,。 則所需外輸泵的臺數(shù)為： 取n=1臺，應(yīng)設(shè)一臺備用泵，故選用2臺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》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，原油的飽和蒸汽壓力，液柱見表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》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 則所需外輸泵的臺數(shù)為 取n=3臺，故選用3臺型號為YG50100(I)的外輸泵并聯(lián)工作。工作性能校核由《泵與壓縮機》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)計過程中采用密閉流程以降低油氣損耗?？紤]原油含水率高，采用加熱流程和脫水工藝。并在原油外輸時，對其加熱使其達到外輸溫度要求。根據(jù)實際以及總平面布置原則，進行了平面布置，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。在進行基礎(chǔ)參數(shù)和熱力、水力計算之后，根據(jù)流程設(shè)計原則，設(shè)計了聯(lián)合站的基本流程，本站的主要流程有：1．密閉正常流程：站外來油經(jīng)加熱爐進行加熱然后進入三相分離器進行油、氣、水分離，將氣體送往計量站進行計量并通往氣體處理站進行處理，同時污水送往污水處理廠進行處理，將油品送往穩(wěn)定塔進行原油穩(wěn)定，將穩(wěn)定后的油品送往凈化罐。 2．溢流事故流程：進站來油經(jīng)加熱爐進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入正常流程中。根據(jù)任務(wù)書中原油的特性，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)計規(guī)范》、《油田油氣集輸設(shè)計技術(shù)手冊》等）同時根據(jù)生產(chǎn)工況及有關(guān)參數(shù)對站內(nèi)工藝管線進行了設(shè)計與校核，從而使本次設(shè)計在理論上能滿足生產(chǎn)需求。設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量油氣水三相分離器5臺水套加熱爐HJ80H/1臺HJ125H/1臺HJ1630H/1臺事故泵YG50100(I)3臺倒灌泵YG30024A1臺鋼制浮