【正文】 最小輸量 管道的最小輸量為： 0m in0m a xm in ln TT TTcDLKGZR ??? ? （ 65） 管道輸送工藝課程設(shè)計(jì) 28 式中 minG —— 管道最小輸量， kg/s； K —— 總傳熱系數(shù)， )/( 2 CmW ?? ； D —— 管道外徑， m ； L —— 加熱站間距， m ； C —— 原油比熱容， )/( CkgJ ?? ； maxRT —— 加熱站的最高出站溫度， C? ； 0T —— 管道周圍的自然溫度， C? ； minZT —— 加熱站的最低進(jìn)站溫度 ， C? 。 （ 6）取首站與第六站的站間距為 245km，由公式 （ 64） 得 ， 進(jìn)口壓力為： 32 3 8 6 5 1 .0 1 1 0 .0 0 4 5 ( 2 4 5 1 9 5 ) 1 0 7 5 .5 ( )tHm? ? ? ? ? ? ? ? 符合要求，故第六站布置在距離首站 245km處。 （ 2）取首站與第二站的站間距為 45km，由公式 （ 64） 得進(jìn)口壓力為： 32 3 8 1 .0 1 1 0 .0 0 4 5 4 5 1 0 3 3 ( )tHm? ? ? ? ? ? 符合 要求，故第二站布置在距離首站 45km 處。 采油三廠到油流匯合點(diǎn)管段： 泵站數(shù)： ?? 向下 取整，取 N=2（個(gè)）； 泵站間距： 5 5 .8 9 2 8 ( )2R LL kmN? ? ? 由公式（ 63）得： 2 0 . 2 5 6 0 . 2 55 0 . 2 50 . 0 4 1 8 ( 1 6 . 1 5 1 0 )0 . 0 2 4 6 0 . 0 0 9 4 ( )0 . 2 1 2 9im?????? ? ? （ 1）取首站與第 二站的站間距為 28km， 由公式 （ 64） 得進(jìn)口壓力為： 32 5 8 1 .0 1 1 0 .0 0 9 4 2 8 1 0 8 .1 ( ) 3 0 ( )tH m m? ? ? ? ? ? ? 不符合要求，故需縮小站間距。 到達(dá) 油流匯合處 剩余壓頭 為 ： 33 7 1 3 8 1 .0 1 1 0 .0 1 1 6 ( 8 1 .3 6 6 0 ) 1 0 1 5 8 ( )t ? ? ? ? ? ? ? ? 所以 根據(jù) 上述設(shè)計(jì)及計(jì)算， 該管段油品能夠順利輸送到油流匯合點(diǎn)處， 故 此條管路 泵站布置 符合要求并 布置 完畢。 管道輸送工藝課程設(shè)計(jì) 25 采油一廠到油流匯合點(diǎn)管段： 由公式（ 61）得： ?? 向上取整，取 N=3（個(gè)）； 由公式 （ 62） 得： 8 1 .3 6 2 7 .1 2 ( )3R LL kmN? ? ? 在本設(shè)計(jì)中，管道經(jīng)過區(qū)域地勢(shì)起伏不大，則取 0Z??。 采用平均法布站，其站間距為： R LL N? （ 62） 式中 RL —— 泵站站間距， km； L —— 管線總長， km。 管道輸送工藝課程設(shè)計(jì) 24 6 泵站 布置 及最小輸量 （方案一） 泵站布置 為了節(jié)約資金，獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益，泵站布置時(shí)應(yīng)盡可能布置在 有加 熱站的地方，形成熱泵站。 采油一廠 加熱站熱負(fù)荷為 , 選用加熱爐型號(hào)為HZ3000Y/， 效率為 80%。 采油二廠到油流匯合點(diǎn)管段： 電動(dòng)機(jī)選擇 JK系列高速異步電動(dòng)機(jī)，基座號(hào) 13，功率 360kw,額定電壓 3000V，效率為 92%，電機(jī)額定轉(zhuǎn)速 2950r/min，電機(jī)重量 1990kg,參考價(jià)格 9219 元。每個(gè)泵站選用兩臺(tái)，其中一臺(tái)為備用。每個(gè)泵站選用兩臺(tái)，其中一臺(tái) 為備用。每個(gè)泵站選用兩臺(tái)，其中一臺(tái)為備用。每個(gè)泵站選用兩臺(tái)，其中一臺(tái)為備用。 估算泵揚(yáng)程時(shí) ，考慮泵在最困難條件下，計(jì)算流動(dòng)損失，確定所需揚(yáng)程 Hp，根據(jù)需要再留出些 富余 量，最后估算選泵揚(yáng)程，一般取 H=（ ～ ） Hp。 表 不同流態(tài)區(qū)的 m、 ? 值 流態(tài) m ? /( sm/2 ) 層流 1 紊流區(qū) 水力光滑區(qū) 混合摩擦區(qū) 粗糙區(qū) 0 ? 本設(shè)計(jì)中，管道經(jīng)過區(qū)域地勢(shì)起伏不大，所以可考慮地勢(shì)高差 0??Z ， 三個(gè)采油廠原油匯合處 到煉油廠 的 管段（干線）末站剩余壓頭為 szH =65m，其余各管線所設(shè) 泵站 的泵提供 能量只用來克服管段 及泵站內(nèi)的 摩阻損失 （沿程摩阻和局部摩阻） 。 管道輸送工藝課程設(shè)計(jì) 19 采油二廠到油流匯合點(diǎn)管段： 64 0 . 0 6 0 3R e 1 5 7 9 13 . 1 4 0 . 2 6 6 7 1 8 . 2 4 1 0 ????? ? ? 1 837 e 445 3852 54 10()????? 1ReRe3000 ?? ,故其 管道中油品 流態(tài)是處于紊流水力光滑區(qū)，前面熱力計(jì)算的假設(shè)是正確的。 由公式（ 416）得： 50℃時(shí)， 采油一廠原油運(yùn)動(dòng)粘度： 3 621 1 . 1 1 0 1 3 . 0 1 5 1 0 / )8 5 2 . 8 1v m s? ??? ? ? （ 50℃時(shí)， 采油二廠原油運(yùn)動(dòng)粘度： 3 621 2 . 1 1 0 1 4 . 1 3 8 1 0 / )8 5 5 . 8 1v m s? ??? ? ? （ 50℃時(shí)， 采油三廠 原油運(yùn)動(dòng)粘度： 3 621 0 . 6 1 0 1 2 . 5 1 7 1 0 / )8 4 6 . 8 1v m s? ??? ? ? （ 混油粘度計(jì)算： 6 6 611l g l g ( 1 0 0 . 8 9 ) l g l g ( 1 0 0 . 8 9 ) l g l g ( 1 0 0 . 8 9 )22ABv v v? ? ? ? ? （ 417） 式中 Av —— A油品在輸送溫度下的運(yùn)動(dòng)粘度， sm/2 ； Bv —— B油品在輸送溫度下的運(yùn)動(dòng)粘度， sm/2 ； v —— 混油計(jì)算粘度， sm/2 。 每個(gè)加熱站熱負(fù)荷 為 ： 733 8 4 1 0 2 . 1 1 0 ( 5 8 3 5 ) 7 6 6 6 . 6 6 7 ( )8 4 0 0 3 6 0 0 0 . 8Q K W? ? ? ? ????? 因此，油流匯合點(diǎn)到煉油廠的干線管段（ ）應(yīng)布置六個(gè)加熱站，站間距為 ，出站溫度為 58RT ? ℃ ，進(jìn)站溫度為 35ZT ? ℃ 。 G —— 原油質(zhì)量流量， skg/ ； c —— 比熱容， )/( CkgJ ?? 采油一廠到油流匯合點(diǎn)管段： 加熱站間距 由公式（ 411）得 ： 731 2 1 1 0 2 . 1 1 0 6 0 6 . 7 5l n 8 7 ( ) 8 1 . 3 6 ( )8 4 0 0 3 6 0 0 3 . 1 4 0 . 2 1 9 1 0 . 0 3 5 ) 1 . 2 3 5 6 . 7 5RL k m k m? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ?（ 熱負(fù)荷 由公式（ 413）得 ： 731 2 1 1 0 2 . 1 1 0 ( 6 0 3 5 )Q = 2 6 2 5 . 8 6 8 ( )8 4 0 0 3 6 0 0 8 0 % KW? ? ? ? ? ??? 同理：可計(jì)算出： 采油二廠到油流匯合點(diǎn)管段： 加熱站間距： 731 5 6 1 0 2 . 1 1 0 6 0 6 . 7 5l n 8 3 ( ) 8 0 . 7 ( )8 4 0 0 3 6 0 0 3 . 1 4 0 . 2 7 3 1 0 . 0 3 5 ) 1 . 1 6 3 5 6 . 7 5RL k m k m? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ?（ 熱負(fù)荷由公式（ 413）得： 731 5 6 1 0 2 . 1 1 0 ( 6 0 3 5 )Q = 3 3 8 5 . 4 1 7 ( )8 4 0 0 3 6 0 0 8 0 % KW? ? ? ? ? ??? 采油三廠到油流匯合點(diǎn)管段： 管道輸送工藝課程設(shè)計(jì) 15 加熱站間距： 731 0 7 1 0 2 . 1 1 0 6 0 6 . 7 5l n 1 2 1 ( ) 5 5 . 8 9 ( )8 4 0 0 3 6 0 0 3 . 1 4 0 . 2 1 9 1 0 . 0 3 5 ) 1 . 2 3 5 6 . 7 5RL k m k m? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ?（ 熱負(fù)荷由公式（ 413）得： 731 0 7 1 0 2 . 1 1 0 ( 6 0 3 5 )Q = 2 3 2 2 . 0 4 9 ( )8 4 0 0 3 6 0 0 8 0 % KW? ? ? ? ? ??? 以上三個(gè)管段，加熱間距都大于管道實(shí)際長度，所以無需在管線上設(shè) 置加熱站，只在采油一廠、二廠、三廠分別設(shè)置一個(gè)加熱站就能保證原油 順利輸送 到油流匯合處 。 本次設(shè)計(jì)管道允許最高、最低輸油溫度分別為 60℃和 35℃，并維持進(jìn)站油溫 35ZTC? 不變。 由公式 （ 47） 得： 12211 1 1ln211 21 9. 1 1 25 4. 1 1l n l n2 3. 14 48 21 2. 9 2 3. 14 0. 04 21 9. 1 2. 8 3. 14 0. 21 91 0 .0 35 )0. 96 / ( )Lii i wKDd d DW m C? ? ? ? ? ??? ? ????? ? ? ? ? ? ???（ 由公式（ 49）得： 管道輸送工藝課程設(shè)計(jì) 13 0 . 9 6 1 . 2 / ( )3 . 1 4 0 . 2 1 9 1 0 . 0 3 5 )LKK W m CD?? ? ? ???（ 由以上算法可分別得出： 采油二廠到油流匯合點(diǎn)管段： / ( )K W m C?? 采油三廠到油流匯合點(diǎn)管段： / ( )K W m C?? 油流匯合點(diǎn)到煉油廠管段： / ( )K W m C?? 比熱容的確定 原油的比熱容為： 31541 (1 .6 8 7 3 .3 9 1 0 )cTd ?? ? ? （ 410） 式中 154d —— 15C? 時(shí)原油的相對(duì)密度； c —— 比熱容， )/( CkgkJ ?? ； T —— 原油溫度， C? 。此時(shí)一般用單位長度的總傳熱系數(shù) LK 來代替，即 wiiiLDdDdK?????? 211ln2111???? （ 47） 式中 LK —— 單位長度的總傳熱系數(shù)， )/( 2 CmW ?? ； 1? —— 油流至管內(nèi)壁的放熱系數(shù)， )/( 2 CmW ?? ； 2? —— 管最外層至周圍介質(zhì)的放熱系數(shù)， )/( 2 CmW ?? ； i? —— 第 i 層（結(jié)蠟層、鋼管壁、防腐絕緣層等）導(dǎo)熱系數(shù)， )/( CmW ?? d —— 管內(nèi)徑， m ； iD —— 第 i 層的外徑， m ； id —— 第 i 層的內(nèi)徑， m ； wD —— 最外層的管外徑， m ； D —— 管徑， m；若 21 ?? ?? ， D 取外徑；若 21 ??? ， D取算數(shù)平均值；若 21 ??? ， D 取內(nèi)徑。 采油一廠到油流匯合點(diǎn)管段：224 4 0 . 0 4 6 9 1 . 3 2 /3 . 1 4 0 . 2 1 2 9QV m sd? ?? ? ?? 采油二廠到油流匯合點(diǎn)管段：224 4 0 . 0 6 0 3 1 . 0 8 /3 . 1 4 0 . 2 6 6 7QV m sd? ?? ? ?? 采油三廠到油流匯合點(diǎn)管段：224 4 0 . 0 4 1 8 1 . 1 8 /3 . 1 4 0 . 2 1 2 9QV m sd? ?? ? ?? 油流匯合點(diǎn)到煉油廠管段： 224 4 0 . 1 4 9 1 . 2 0 /3 . 1 4 0 . 3 9 7 6QV m sd? ?? ? ?? 由此可見，所設(shè)計(jì)的各管段流速均在 1~2 /ms的經(jīng)濟(jì)流速之間，所選上述管道 滿足要求。 許用應(yīng)力 ： tK s??? ?][ （ 44） 管道輸送工藝課程設(shè)計(jì) 10 ][? —— 許用應(yīng)力， MPa ； K —— 設(shè)計(jì)系數(shù)，（輸油站一般地段取 ）； ? —— 焊縫系數(shù)； s? —— 鋼管的最低屈服度； t —— 溫度折減系數(shù)，當(dāng)管內(nèi)介質(zhì)溫度低于 120℃時(shí)， t