【正文】 —— 輸送溫度下原油的運動 粘 度， sm/2 ； Q —— 管路中原油的體積流量， sm/3 ； 管道輸送工藝課程設(shè)計 20 RL —— 加熱站間距， m ； szH —— 末站剩余壓頭。 采油三廠到油流匯合點管段： 64 0 . 0 4 1 8R e 1 5 5 5 63 . 1 4 0 . 2 1 2 9 1 6 . 1 5 1 0 ????? ? ? 1 837 e 348 7952 54 10()????? 1ReRe3000 ?? ,故其管道中油品流態(tài)是處于紊流水力光滑區(qū)，前面熱力計算的假設(shè)是正確的。 采油一廠到油流匯合點管段： 64 0 . 0 4 6 9R e 1 6 1 7 83 . 1 4 0 . 2 1 2 9 1 6 . 7 5 1 0 ????? ? ? 1 837 e 348 7952 54 10()????? 1ReRe3000 ?? ,故其管道中油品的流態(tài)是處于紊流水力光滑區(qū)，所以前面熱力計算 的 假設(shè)是正確的。 50℃時， 采油一廠、二廠油品混合粘度： 6 6 6 6 611l g l g ( 1 0 0 . 8 9 ) l g l g ( 1 0 1 3 . 0 1 5 1 0 0 . 8 9 ) l g l g ( 1 0 1 4 . 1 3 8 1 0 0 . 8 9 )22v ??? ? ? ? ? ? ? ? ? 6213 .5 64 10 /v m s??? 50℃時，采油一廠、二廠、三廠油品混合粘度： 6 6 6 6 611l g l g ( 1 0 0 . 8 9 ) l g l g ( 1 0 1 3 . 5 6 4 1 0 0 . 8 9 ) l g l g ( 1 0 1 2 . 5 1 7 1 0 0 . 8 9 )22v ??? ? ? ? ? ? ? ? ? 6213 .0 22 10 /v m s??? 某一溫度下的運動粘度為： 0()0 u t tt e????? （ 418） 式中 0??，t —— 溫度為 t、 0t 時油品的運動黏度， sm/2 ； u —— 黏溫指數(shù) ， C?/1 。 s； ? —— 油品密度， 3/mkg 。 水力計算 輸油平均溫度下的原油運動粘度 輸送 油品平均溫度 ： ZRpj TTT 3231 ?? （ 415） 式中 pjT —— 油品 平均溫度， C? ； ZRTT, —— 加熱站的起點、終點溫度， C? 。則熱站間距為： 3 4 8 .6 4 6 9 .7 3 ( )5R LL kmn? ? ? 由公式 （ 414） 得： 3731 . 0 2 3 . 1 4 0 . 4 4 1 4 6 9 . 7 3 1 0 8 4 0 0 3 6 0 03 8 4 1 0 2 . 1 1 06 . 7 5 ( 3 5 6 . 7 5 ) 6 4 . 4RTe ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ℃60℃ 熱負(fù)荷依然過大，應(yīng)選擇 6 個加熱站，則 熱站間距為： 3 4 8 .6 4 5 8 .1 1 ( )6R LL kmn? ? ? 由公式 （ 414） 得： 3731 . 0 2 3 . 1 4 0 . 4 4 1 4 5 8 . 1 1 1 0 8 4 0 0 3 6 0 03 8 4 1 0 2 . 1 1 06 . 7 5 ( 3 5 6 . 7 5 ) 5 8RTe ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ℃60℃ ，滿足設(shè)計要求。 油流匯合點到煉油廠的干線管段（ ）： 加熱站間距： 733 8 4 1 0 2 . 1 1 0 6 0 6 . 7 5l n 9 7 ( )8 4 0 0 3 6 0 0 3 . 1 4 0 . 4 0 6 4 0 . 0 3 5 ) 1 . 0 2 3 5 6 . 7 5RL k m? ? ? ???? ? ? ? ? ?（ 加熱站數(shù) ： 3 4 8 .6 4 3 .6 ( )97n ?? 個 取 4個加熱站 則加熱站間距為 ： 3 4 8 .6 4 8 7 .1 6 ( )4R LL kmn? ? ? 由公式（ 413）得： 733 8 4 1 0 2 . 1 1 0 ( 6 0 3 5 ) 8 3 3 3 . 3 3 3 ( )8 4 0 0 3 6 0 0 0 . 8Q K W? ? ? ? ????? 出站溫度計算 : GCDLKZR eTTTT ?)( 00 ??? （ 414） 式中 G —— 原油質(zhì)量流量， skg/ ； ZT —— 加熱站的進(jìn)站溫度， C? ； RT —— 加熱站的出站溫度， C? ； c —— 比熱容， /( )J kg C? ； L —— 加熱站間距， m； K —— 管道總傳熱系數(shù)， )/( CmW ?? ； D —— 管道外 徑， m； 0T —— 管道周圍的自然溫度， C? 。 每個加 熱站熱負(fù)荷： ? TGc△?Q （ 413） 式中 Q —— 加熱站的熱負(fù)荷， W ； T△ —— 加熱站的進(jìn) 、出 站溫度 之差 ， C? ； ? —— 加熱爐 的效率； 熱效率取 80%。 由 設(shè)計資料，可得管道埋深處平均地溫： 0 3 4 4 . 5 5 6 . 5 8 9 1 1 1 0 8 6 . 5 6 . 5 6 . 7 5 ( )12? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? 加熱站間距為： 00ln TT TTDKGcLzRR ??? ? （ 411） 式中 G —— 原油質(zhì)量流量， skg/ ； K —— 油流至周圍介質(zhì)的 總傳熱系數(shù)， )/( CmW ?? ； D —— 管道 外 徑， m ； RT —— 加熱站的出站溫度， C? ； 0T —— 管道周圍的自然溫度， C? ； 管道輸送工藝課程設(shè)計 14 ZT —— 加熱站的進(jìn)站溫度， C? ； RL —— 加熱站間距， m ； c —— 原油的 比熱容， /( )J kg C? 。輸油生產(chǎn)中，進(jìn)站溫度 ZT 一般控制在所輸油品 凝點 以上 3～ 5℃。 原油和石油產(chǎn)品的比熱容通常在 ~ / ( )kJ kg C?之間，本次設(shè)計計算取原油比熱容為 / ( )kJ kg C? 。 下面以采油一廠到油流匯合點管段總傳熱系數(shù)計算為例： 采油一廠到油流匯合點管段： 由公式（ 48）得： 2222222l n 12 2 2 ) l n 1 ) ) / ( )tttwWwhhDDDW m C?? ?????????????????????????? ? ????? ??????（（ （ 假設(shè)油品流態(tài)為紊流區(qū) ： 在紊流情況下， 1? 對總傳熱系數(shù)影響很小，可忽略不計 。 管道最外層至周圍介質(zhì)的放熱系數(shù) [1]為： 管道輸送工藝課程設(shè)計 12 ]1)2(2ln [222???wtwtwtDhDhD?? （ 48） 式中 t? —— 土壤導(dǎo)熱系數(shù)， )/( CmW ?? ； th —— 管中心埋深， m； wD —— 最外層的管外徑， m。 對于有保溫層的管路，不能忽略內(nèi)外徑的差異。 熱力計算 及加熱站布置 總傳熱系數(shù) K 的確定 本次設(shè)計鋼管保溫層為黃夾克，厚度為 35mm， 導(dǎo)熱系數(shù)為 )/( CmW ?? ，鋼管導(dǎo)熱系數(shù)為 48 )/( CmW ?? 。 驗證經(jīng)濟(jì)流速 流體 流速： 24QV d?? （ 46） 管道輸送工藝課程設(shè)計 11 式中 d—— 管道 內(nèi) 徑， m； Q—— 體積流量， sm/3 ； V—— 經(jīng)濟(jì)流速， sm/ 。 則該管道直管段的許用 應(yīng)力由公式（ 44）得： [ ] 485 349 .2( )sK t M Pa? ? ?? ? ? ? ? ? 管道外徑 ： 2Dd??? （ 45） d —— 管道內(nèi)徑， mm； ? —— 管道壁厚， mm。 油氣管道直管段的鋼管管壁厚度 ： ][2?? pD? （ 43） 式中 ? —— 壁厚， mm ； P—— 管線 設(shè)計 工作 壓力 ， MPa； D—— 鋼管外 徑， mm ； ][? —— 鋼管 許用壓力， MPa。 采油一廠 ： 77 31 0 1 2 1 1 0 0 . 0 4 6 9 ( / )8 4 0 0 3 6 0 0 8 5 2 . 8 1 8 4 0 0 3 6 0 0GQ m s? ??? ? ?? ? ? ? 采油二廠： 77 31 0 1 5 6 1 0 0 . 0 6 0 3 ( / )8 4 0 0 3 6 0 0 8 5 5 . 8 1 8 4 0 0 3 6 0 0GQ m s? ??? ? ?? ? ? ? 采油三廠： 77 31 0 1 0 7 1 0 0 . 0 4 1 8 ( / )8 4 0 0 3 6 0 0 8 4 6 . 8 1 8 4 0 0 3 6 0 0GQ m s? ??? ? ?? ? ? ? 三個采油廠總流量： 30 .0 4 6 9 0 .0 6 0 3 0 .0 4 1 8 0 .1 4 9 ( / )Q m s? ? ? ? 管道材質(zhì)及規(guī)格 選擇 管道管徑 4Qd V?? （ 42） 式中 d—— 管道 內(nèi) 徑， m； Q—— 體積流量， sm/3 ； V—— 經(jīng)濟(jì)流速， sm/ 。作技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較時，主要是 考慮 油流匯合點以前的采油一廠、 采油二 的輸油 管段。 方案一 ： 圖 方案一輸油管路設(shè)計流程圖 采油一廠 采油三廠 采油二廠 煉油廠 油流 匯合點 管道輸送工藝課程設(shè)計 7 方案二： 圖 方案 二 輸油管路設(shè)計流程圖 方案一 是三個采油廠的油品分別輸送到油流匯合點處后，再共同往煉油廠方向輸送； 方案二是采油一廠的原油先輸送到采油二廠，和采油二廠的原油再共同往油流匯合點輸送，采油三廠原油 也 輸送到油流匯合點 處 ，最后，油流匯合點處的原油共同輸送到煉油廠。長距離輸油管道的離心泵大都采用“從泵到泵”的方式。 管道輸送工藝課程設(shè)計 6 3 輸油方案設(shè)計 輸送方式 確定 本次熱油管道輸送 方式設(shè)計 為密 閉輸送，即“從泵到泵”輸送，在這種輸油工藝中，中間輸油站不設(shè)供緩 沖用的旁接油罐，上站來油全部直接進(jìn)泵。保溫層采用黃夾克 ，厚度 35mm。 圖 采油廠位置示意圖 原油性質(zhì)見表 ： 表 某原油性質(zhì) 含蠟量， % 瀝青質(zhì) ， % 密度， kg/m3 初餾點，℃ 凝固點，℃ 粘度， 50℃， 71 采油二廠原油性質(zhì)，見表 ： 表 某原油性質(zhì) 含蠟量， % 瀝青質(zhì)， % 密度， kg/m3 初餾點，℃ 凝固點， ℃ 粘度， 50℃， 73 采油三廠原油性質(zhì)見表 ： 表 某原油性質(zhì) 含蠟量， % 瀝青質(zhì)， % 密度， kg/m3 初餾點，℃ 凝固點，℃ 粘度， 50℃， 72 40km 采油一廠 采油二廠 采油三廠 煉油廠 70km 80km 120km