【正文】 不奮斗就是每天都很容易，可一年一年越來越難。 42 中國石油大學（華東）本科畢業(yè)設計（論文） 參考文獻 [1] GB/T ． [2]潘家華．油氣儲運工程論文集．北京：石油工業(yè)出版社．1993 [3]GB/T 502532003,輸油管道工程設計規(guī)范. [4]．油氣儲運．1993:12. . [5] ． 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 [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．北京石油大學出版社．1991 [9] Tulis Hydraulics of Pipelines, John Wiley amp。 41 中國石油大學（華東）本科畢業(yè)設計（論文） 致謝 我們經(jīng)過一個月的努力，畢業(yè)設計終于完成。 整個設計以國家規(guī)范為基本原則，采取最優(yōu)工藝方案，根據(jù)建設要求 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，全 線共設熱泵站 12 座，管線埋地鋪設。 泵的揚程 H=（Q/3）= 經(jīng)計算，在壓力較大的地方需要越站，計算結果如下： ① 末站~11站由式（24） 25） （ 38 中國石油大學（華東）本科畢業(yè)設計（論文） H d 1 = H s1 + H c ? hm =60+= H s 2 = H d 1 ? ? ?Z 1 = 拆級：3 臺 200D656 H d 1 = H s 2 = H d 1 ? ? ?Z 1 = 進出站壓力在允許范圍內 ② 11站~8站由式（24） （25） H d 2 = H s1 + H c ? hm =+= H s 3 = H d 2 ? ? ?Z 1 = 拆級：3 臺 200D658 H d 2 = H s 2 = H d 1 ? ? ?Z 1 = 進出站壓力在允許范圍內 ③ 8站~4站由式（24） （25） H d 3 = H s 3 + H c ? hm =+= H s 4 = H d 3 ? ? ?Z 3 = 拆級：3 臺 200D658 H d 3 = H s 4 = H d 3 ? ? ?Z 3 = 進出站壓力在允許范圍內 ④ 4站~1站由式（24） （25） H d 4 = H s 4 + H c ? hm =+= H s 5 = H d 4 ? ? ?Z 4 = 拆級：3 臺 200D658 H d 4 = H s 5 = H d 4 ? ? ?Z 4 = 39 中國石油大學（華東）本科畢業(yè)設計（論文） 進出站壓力在允許范圍內 通過上述分析：反輸時加熱爐全開，反輸泵的選取如上。 夏季開爐方案 均勻布站，站間距均為 ，所以相同流量下每站所需有效 負荷是相同的。 （1） 100%輸量時：TR=℃，TZ=38℃ 加熱爐的選擇計算由式（121） Q= 10 3 ( ? 38) = （2） 80%輸量時：運用迭代法求出站溫度 由式（111） （112） a= KπD = =106 3 Gc 10 g ?i ℃ c?a b= i=β Q 2 ? m ?ν m d 5? m 由式（113） ，迭代 ① 取 b= ℃ TR1=（）e al +=℃， 26 中國石油大學（華東）本科畢業(yè)設計（論文） 由式（14）(112) (21) T pj = 1 2 + 38 = ℃ 3 3 ρ = 829 ? = / m 3 Q= G ρ = = m 3 /s lgν 1 = 由式（11） 可得： 則 ν 1＝106m2/s i 1＝ ( 10 ?6 ) = 10 ?3 b 1＝ = ℃ TR2=（）e al +=℃ ② 代 TR＝℃, 則 T pj = 1 2 + 38 = ℃ 3 3 ρ = 829 ? = / m 3 Q= G ρ = m 3 /s lgν 2 = 由式（11） 可得： 則 ν 2＝106m2/s i 2＝ b 3＝℃ TR3=（）+=℃ 因為 TR 3 ? TR 2 ， 所以出站溫度 TR=℃，在允許范圍內 27 中國石油大學（華東）本科畢業(yè)設計（論文） Q= GC(TR TZ ) ηR (26) 則 Q= 10 3 ( ? 38) = （3） 70%輸量時同理運用迭代法 ① 取 b=4 ℃ 由式（113） TR1=（3841）e al +5=℃, 則 T pj = 1 2 + 38 = ℃ 3 3 ρ = 829 ? = / m 3 Q= G ρ = = m 3 /s 由式（11） 可得： 則 lgν 2 = ν 2＝106m2/s i 2＝ 10 ?3 b 2＝℃ TR2=（）e al +=℃ ③ 代 TR＝℃, 由式（11） 則 T pj = 1 2 + 38 = ℃ 3 3 ρ = 829 ? = / m 3 Q= 3 /s 由式（11） 可得： 則 lgν 3= ν 3＝106m2/s i 3＝ 28 中國石油大學（華東）本科畢業(yè)設計（論文） b 3＝℃ TR3=（）+=℃ 因為 TR 3 ? TR 2 ， 所以出站溫度 TR=℃，在允許范圍內 由式（26） Q= 10 3 ( ? 38) = （4） 60%輸量時：G= 由式（26） Q= TR=℃ 10 3 ( ? 38) = 表 24 冬季加熱爐選擇表 輸 量 熱負荷（KW） 加熱爐 100%G 5000+2503 80%G 5000+1500 70%G 5000+2500 60%G 5000+25002 儲罐的選擇 首、末站的油罐分別用來調節(jié)來油、收油（轉運）單位與管道的 輸量不平衡，罐容較大 [1] ?！?4 ln 總傳熱系數(shù) K 各種流量下的流態(tài)均處于水力光滑區(qū)， 油流對管壁的傳熱可以 忽略 a 1=0 鋼管壁導熱熱阻很小，也可忽略?！?) ρ pj = 829 ? (48 ? 20) = kg/m 3 質量流量換算為體積流量 體積流量 Q=G ρ （21） 由式（21） G= 506 10 7 = ㎏/s 350 24 3600 = m 3 /s Q= 經(jīng)濟管徑的計算 根據(jù)國家設計要求和規(guī)范所規(guī)定的經(jīng)濟流速為 ~ 2 m/s,現(xiàn)選 取經(jīng)濟流速 V = m/s 初算管徑 16 中國石油大學（華東）本科畢業(yè)設計（論文） 由式（16） d= 4 = [4] 根據(jù)國產(chǎn)鋼管部分規(guī)格初步選定管子 d = mm δ = 8 mm D= ，其規(guī)格為： 其中 D —管道外徑； δ —管子壁厚； d —管道內徑。 （3）末站 接受來油，正輸、反輸，收發(fā)清管器，站內循環(huán)， 外輸，倒罐等操作。 閥門規(guī)格的選用： （1） 閥門的公稱直徑應與管線的公稱直徑相同； （2） 閥門的公稱壓力應大于閥門安裝處的壓力。 由實際輸量的要求， 末站各設 15000m 3 首、 的油罐 4 座。 給油泵 選泵原則：大排量、低揚程、高效率；另設泵房，也可作倒 罐，站內循環(huán)，輔助增壓之用。 反輸量的確定 為了防止浪費，反輸量應該越小越好，但相應地增加了加熱爐 的熱負荷，在設計中，根據(jù)實際情況的最小負荷為反輸輸量。 熱力越站校核 當輸油主泵不可避免地遇到斷電、事故或檢修時，或由于夏 季地溫升高，沿程散熱減小，可以進行的熱力越站。 各站進站壓力均滿足泵的吸入性能要求，出站壓力均不超過 最大承壓，出站溫度低于最高出站溫度，校核合格。確定站址，除根據(jù)工藝設計要求外，還需按照地形、地址、 文化、氣象、給水、排水、供電和交通運輸?shù)葪l件，并結合施工、 生產(chǎn)、環(huán)境保護，以及職工生活等方面綜合考慮，當熱站數(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，應滿足： （1）進站油溫為 38℃； 9 中國石油大學（華東）本科畢業(yè)設計（論文） （2）根據(jù)進站油溫反算出的出站油溫應低于管道允許的最高 出站油溫； （3）進站壓力應滿足泵的吸入性能； （4）出站壓力不超過管線承壓能力。 確定出站油溫 不能忽略摩擦熱的影響，用迭代法計算最大輸量下的出站油溫。而總傳熱系 數(shù)主要取決于管外壁至土壤的放熱系數(shù) α 1 , α 2 值在紊流狀態(tài)下對傳 熱系數(shù) k 值的影響可忽略； 由于本設計中所輸介質為高粘原油，故而在熱力計算中考慮了 摩擦生熱對溫升的影響； 計算中周圍介質的溫度 T 0 取最冷月土壤的平均溫度，以加權平 均溫度作為油品的物性計算溫度 [ 5] 。計算熱油管道的摩阻時，必須考 慮管路沿線的溫降情況及油品的粘溫特性。目前國內外很 多采用加入降凝劑或給油品加熱的辦法，使油品溫度升高，粘度降 低，從而達到輸送目的。 D(i +1) 1 1 1 1 = +∑ ㏑ + KD α 1 D1 2λ i Di α 2 Dw （15） 當 （ ht Dw ）2 時： 〉 α2 = 2λ t 4h Dw㏑ t Dw （16） 式中：Di，Di+1—鋼管、瀝青防腐層的內徑和外徑 m λi—導熱系數(shù) w/m℃ Dw—管道最外圍的直徑 m α 1 —油流至管內壁的放熱系數(shù) w/m2℃ α 2 —管壁至土壤放熱系數(shù) w/m2℃ λt—土壤導熱系數(shù) w/m℃ ht—管中心埋深 δ—瀝青防腐層厚度 7 ㎜ 經(jīng)濟管徑的選取 在規(guī)定輸量下，若選用較大的管徑，可降低輸送壓力，減少泵 站數(shù)，從而減少了泵站的建設費用，降低了輸油的動力消耗，但同 4 中國石油大學（華東）本科畢業(yè)設計（論文） 時也增加了管路的建設費用。 凝點 ℃，進站油溫要略高于凝點； 所以初取 TZ=38℃ 摩阻計算 當管路的流態(tài)在紊流光滑區(qū)時，可按平均溫度下的油流粘度 來計算站間摩阻。受自然條件的限制時，局部地段可 采用土堤埋設或地上敷設。設計主要內容包括：確定經(jīng)濟管 徑、站址確定、調整及工況校核、設備選型、反輸計算、站內工藝流程設計 和冬、夏兩季正輸?shù)拈_爐開泵方案；繪制首站及中間熱泵站的工藝流程圖、 首站的平面布置圖、泵房安裝圖、管道的縱斷面圖。 forward transportation。 首站流程包括收油、存儲、正輸、清管、站內循環(huán)、來油計量及反輸?shù)?功能；中間站流程包括正輸、反輸、越站、收發(fā)清管球等功能。全線共設熱