【正文】 。 制定和規(guī)劃工藝流程要考慮以下的要求： （ 1） 滿足輸送工藝及生產(chǎn)環(huán)節(jié)的要求 。 站內工 藝流程的設計 輸油站的工藝流程是指油品在站內的流動過程，實際上是由站內管道、器件、閥門所組成的，并與其他輸油設備相連的輸油系統(tǒng)。由具體計算可知，可以滿足反輸條件。由于反輸是非正常工況，浪費中國石油大學（華東）本科畢業(yè)設計（論文） 12 能量，故要求反輸量越小越好。壓力越站的 計算目的是計算出壓力越站時需要的最小輸量，并根據(jù)此輸量計算越站時所需壓力，并校核其是否超壓。 壓力越站校核 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，從而導致沿程摩阻減小，為了節(jié)約動力費用，可以進行中間站的壓力越站，以充分利用有效的能量。 進出站壓力校核 不同輸量下，利用反算出的出站油溫，得出水力坡降，近而得出進出站壓力， 進站壓力滿足摩阻等要求 ， 出站壓力在 3080m 即可 。求得站址改變后的進出站溫度 、 壓力，以確保管線的安全運行。 選型并根據(jù)設計任務書中的已知條件 ， 20 20 19HSB H= 計算管道承壓確定站內泵的個數(shù)： 管道承壓 P= DK ls???2 H=gP? 確定站內泵的個數(shù) ncHH 確定泵站數(shù) Np=)( 1mc st hHn hhH ???總 （ 214） 經(jīng)計算，需要設 4 個泵站 站址確定 根據(jù)地形的實際情況，本著熱泵合一的原則，進行站址的調整。 (2) 管道沿程摩阻 H 總 =iL+△ Z+∑ hj （ 213） 式中 △ Z— 起終點高差 ， m； ∑ hj— 局部壓頭損失 ， m； 中國石油大學（華東）本科畢業(yè)設計（論文） 10 (3) 判斷有無翻越點 經(jīng)判斷，全程無翻越點 。 為了便于計算和校核，本設計中將局部摩阻歸入一個加熱站的站內摩阻，而忽略了站外管道的局部摩阻損失。 水力計算 最大輸量下求泵站數(shù) ，首先反算出站油溫，經(jīng)過計算，確定出站油溫為33℃。 經(jīng)計算 3000﹤ Remin﹤ Remax﹤ Re1， 所以各流量下流態(tài)均處于水力光滑區(qū) （ 2） 加熱站數(shù)確定 中國石油大學（華東）本科畢業(yè)設計（論文） 9 由最小輸量進行熱力計算確定加熱站數(shù) 加熱站間距 LR的確定 LR=a1 ㏑bTT bTTZR ?? ?? 00 （ 210） 式中 a= GCDK? ， b=CaGi ， T0— 管道埋深處年最低月平均地溫 ， 取 ℃ ； G— 原油的質量流量 ， ㎏ /s； C— 油品比熱 ， kJ/（ kg?℃ ）； i— 水力坡降 。在最小輸量下求得加熱站數(shù)。 計算中周圍介質的溫度 0T 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。 確定加熱站及泵站數(shù) 熱力計算 埋地不保溫管線的散熱傳遞過程是由三部分組成的，即 油流至管壁的放熱，瀝青絕緣層的熱傳導和管外壁至周圍土壤的傳熱， 由于本設計中所輸介質的要求不高，而且管徑和輸量較大，油流到管壁的溫降比較小，故管壁到油流的散熱可以忽略 不記 。因此設計管路時，必須先進行熱力計算，然后進行水力計算，此外，熱油管的摩阻損失應按一個加熱站間距來計算。熱油沿管路流動時，溫度不斷降低，粘度不斷增大，水力坡降也不斷變化。本管線設計采用加熱的辦法，降低油品的粘度，減少摩阻損失，從而減 少管道壓降，節(jié)約動力消耗，但也增加了熱能消耗以及加熱設備的費用。 工藝計算說明 概述 對于高含蠟及易凝易粘油品的管道輸送，如果直接在環(huán)境溫度下輸送，則油品粘度大，阻力大，管道沿途摩阻損失大，導致了管道壓降大，動力費用高，運行不經(jīng)濟，且在冬季極易凝管，發(fā)生事故，所以在油品進入管道前必須采取降凝降粘措施。根據(jù)目前國內加熱輸油管道的實際經(jīng)驗，熱油管道的經(jīng)濟流速在～ 。 油品密度 根據(jù) 20℃ 時油品的密度按下式換算成計算溫度下的密度 ： ）（ 2020 ??? tt ??? （ 22） 式 中 20,??t — 分別為溫度為 t ℃ 和 20 ℃ 下的 密度 ； ? — 溫度系數(shù)， 200 0 1 3 1 2 ?? ?? ； 粘溫方程 根據(jù) 粘度和溫度的原始參數(shù)，用 最小二乘法 回歸得到 ： 原油析蠟點 T=41℃ ㏒ ? = t41℃ （ 23） ㏒ ? = t41℃ （ 24） T=t+ （ 25） 總傳熱系數(shù) K 管道傳熱由：（ 1）管壁、瀝青防腐層的熱傳導 （ 2）管外壁周圍土壤的傳熱 KD1 = 111D? +∑ i?21 ㏑ iiDD)1(? +wD21? （ 26） 中國石油大學（華東）本科畢業(yè)設計（論文） 7 2? =] 1)D2h(D2h[㏑22wtwt ??wtD? （ 27） 式中 Di， Di+1— 鋼管、瀝青防腐層的內徑和外徑 ， m； λ i— 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?℃ ） ； λ t— 土壤導熱系數(shù) ， w/（ m?℃ ）； ht— 管中心埋深， 。計算平均溫度可采用下式： ZRpj TTT 3231 ?? （ 21） 式中 pjT — 平均油溫 ， ℃ ； RT 、 ZT — 加熱站的出站、進站溫度 ， ℃ 。 中國石油大學（華東）本科畢業(yè)設計（論文） 6 綜合考慮，借鑒經(jīng)驗數(shù)據(jù)，初步設計進站溫度 Tz =30℃。 對于凝點較高的含蠟原油，由于在凝點附近粘溫曲線很陡，故其經(jīng)濟進站溫度常略高于凝固點。 綜上考慮，初步確定出站溫度 TR =60℃。 另外，管道采用 瀝青 防腐 絕緣層 ，其 輸油溫度不能超過瀝青的 耐熱 程 度 。 （ 7） 粘溫關系 見表 22 表 22 油品溫度與粘度數(shù)據(jù) 溫度（℃） 28 30 35 40 45 50 55 60 粘度（ cp） 111 69 60 53 48 （ 8） 沿程里程、高程（管道全程 320km） 數(shù)據(jù) 見表 23 表 23 管道縱斷面數(shù)據(jù) 里程（ km） 0 40 70 130 165 190 230 250 280 300 320 高程（ km） 28 30 10 25 35 28 36 42 68 45 35 溫度參數(shù)的選擇 （ 1）出站油溫 RT 考慮到原油中不可避免的含水，故加熱溫度不宜高于 100℃，以防止發(fā)生沸溢。 原始數(shù)據(jù) （ 1） 最大設計輸量 為 550 萬噸 /年 ； 生產(chǎn)期生產(chǎn)負荷（各年輸量與最大輸量的比率）見下表 21。 （ 3） 設計中以節(jié)能降耗為目的，在滿足管線設計要求的前提下，充分利用管線的承壓能力以減少不必要的損耗。設計中應以下四條 設計原則： （ 1） 以國家設計規(guī)范為主要和基本原則 ， 選擇最優(yōu)化最經(jīng)濟的工藝方案。由于輸量較大，且沿線地溫較高，故從經(jīng)濟上分析，本管道不采用保溫層。 鑒于傳統(tǒng)的采用加熱盤管對罐內油品進行加 熱的方法存在種種弊端，本次設計將熱油循環(huán)工藝也包括在內，即部分油品往熱油泵和加熱爐后進罐，而且設有 專用泵和專用爐 ，同時該泵和爐還可分別作為給油泵的備用泵和來油的加熱爐，充分體現(xiàn)了一泵兩用，一爐兩用的方針。 本次設計中管道采用可減少蒸發(fā)損耗，流程簡單，固定資產(chǎn)投資少，可全部利用剩余壓力便于最優(yōu)運行的密閉輸送方式，并采用“先爐后泵”的工藝方案。 管線設計為密閉輸送，能夠長期連續(xù)穩(wěn)定運行，輸送油品手外界環(huán)境惡劣氣候的影響小，無噪音，油氣損耗少，且對環(huán)境污染小，能耗少，運費較低。 中國石油大學（華東）本科畢業(yè)設計（論文） 3 第 2 章 工藝設計說明書 工程概況 線路基本概況 本設計依據(jù) 東黃管線 實際情況，由 工建情況 ，結合人文地理環(huán)境等方面通過綜合分析確定線路走向。 在本次設計中，我本人自己學到了許多平常課堂無法學到的東西，使自己不但系統(tǒng)了學習了以前的知識，還有了對管輸設 計更深刻的理解。1 中國石油大學（華東）本科畢業(yè)設計（論文） 第 1 章 前言 長輸管道設計是對油氣儲運專業(yè)本科畢業(yè)生綜合素質和能力的一 次重要培養(yǎng)與鍛煉，也是對其專業(yè)知識學習的一次綜合考驗。29 第 4 章 文獻翻譯 27 設備的 選 取 及管線校核 24 反輸計算 20 水 力 計 算 及 泵 站 數(shù) 確定 19 經(jīng)濟管徑 18 第 3 章 工 藝 設 計 計 算書 中國石油大學（華東）本科畢業(yè)設計（論文） 14 繪 圖 部 分 內容 12 經(jīng)濟計算 12 主要 設 備 選取 11 站 內 工 藝 流 程 設計 8 校 核 計 算 說明 7 確 定 加 熱 站 數(shù) 及 泵 站數(shù) 6 工 藝 計 算 說明 2 基 本 參 數(shù) 的 選取 2 2 ． 1 工 程 概況 technical process 中國石油大學（華東）本科畢業(yè)設