【正文】 67891011121314生產(chǎn)負荷（%）708090100100100100100100100100908070（2）年最低月平均溫度2℃；（3）；（4）(m?℃)；（5）（m?℃)；（6）原油物性①20℃的密度860kg/m；②初餾點81℃；③反常點28℃；④凝固點25℃；⑤(kg10) 圖幅均采用1號或2號圖紙。8) 繪圖部分內(nèi)容要求。6) 站內(nèi)流程設計。4) 站址確定、調(diào)整及工況校核。2) 水力與熱力計算。針對不同油田原油的特點進行工業(yè)性試驗，對特定的原油采用特殊的方法輸送。(4) 開展添加劑的研制工作， 形成添加劑研究—生產(chǎn)—應用一條龍。(2) 采用高效節(jié)能設備， 管輸過程中節(jié)能和降低油耗的最有效措施是采用高效的輸油泵和加熱爐， 開展新型高效離心泵和國產(chǎn)高效加熱爐的研制是擺在我們面前的一項艱巨任務。我國輸油工藝技術(shù)發(fā)展方向[20]： (1) 適應國內(nèi)油田發(fā)展的特點， 解決東部管道低輸量運行， 西部管道常溫輸送， 海洋管道間歇輸送和成品油順序輸送問題。無論從輸油成本以及設備投資方面都比常溫輸送高出很多，并且我國大部分輸油管道都建在70年代，為了保證安全運行和提高企業(yè)經(jīng)濟效益，舊管輸工藝的改進和新建管道先進技術(shù)研究開發(fā)是當前管輸工作的重點。另有相對來說應用較少、有待進一步研究開發(fā)的現(xiàn)代工藝，有保溫結(jié)合伴熱輸送工藝、太陽能加熱等特殊加熱工藝[15]、低粘液環(huán)輸送工藝、微波降粘輸送工藝[16]、水懸浮輸送工藝、氣飽和輸送工藝、磁處理輸送工藝[17]、改質(zhì)輸送工藝[18]、管道內(nèi)涂輸送工藝[19]等。而高粘重質(zhì)原油的粘度非常高（通常是幾百甚至是幾萬厘波[3]），因此管路的壓降就相當大，這就大大增加了原始基建投資和運行費用。輕質(zhì)原油的輸送較為容易，一般常規(guī)輸送工藝就能滿足要求。緒論原油的運輸作為能源利用技術(shù)的重要一環(huán)，越來越受到重視，而其中管道運輸與鐵路、水路、公路、航空相比，因其輸送距離長、建設速度快、占地少、管徑大、輸量高、能耗低、不污染環(huán)境、受地理及氣象條件影響小等優(yōu)點，而得到快速發(fā)展，已成為世界主要的原油輸送方法[1]。原油按其油品性質(zhì)來分，可以將原油分為輕質(zhì)原油和高粘易凝原油，后者還可以分為含蠟量較高的含蠟原油和含膠質(zhì)、瀝青質(zhì)較高高粘重質(zhì)原油（即稠油）[2]。含蠟原油的的凝點較高，管輸過程中易出現(xiàn)析蠟、凝管、堵塞等事故，嚴重影響管輸?shù)哪芰托省，F(xiàn)在原油管輸工藝的種類很多，應用較多、技術(shù)比較成熟的傳統(tǒng)管輸工藝有火焰加熱器的加熱輸工藝、熱處理輸送工藝、加劑（包括降凝劑、減阻劑、乳化劑）輸送工藝[4~13]、稀釋輸送工藝[14]。由于我國生產(chǎn)的原油多屬高含蠟、高凝固點、高粘度原油，因此我國多數(shù)管道仍采用加熱輸送。我國從事管道科研人員近年來在這方面取得了較大進展。堅持輸油工藝的新型化和多樣化。(3) 加強原油熱處理、降凝劑和減阻劑機理的研究， 從根本添加劑對不同原油減阻降凝機理的認識問題。(5) 進一步研究降粘裂化輸送， 水環(huán)輸送， 界面減阻輸送， 磁處理輸送機理和適應范圍。設計內(nèi)容（1） 計算及說明書部分內(nèi)容要求1) 根據(jù)費用現(xiàn)值最小原則確定最優(yōu)管徑。3) 主要設備選型，包括泵、爐、罐、原動機等。5) 反輸計算。7) 幾種輸量下的運行方案確定。9) 繪圖采用AUTOCAD。（2）設計依據(jù)：（1）《輸油管道設計與管理》(2) 《輸油管道工程設計規(guī)范》(3) 《泵產(chǎn)品樣本》(4) 《石油化工裝置 工藝管道安裝設計手冊》(5) 《管路附件設計選用手冊》(6)《油庫設計與管理》其他國家現(xiàn)行的有關標準及規(guī)范的規(guī)定計算部分DH原油管線初步設計 設計依據(jù)與基礎參數(shù)1. 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1?！?；⑥10kJ/kg。 由于最低進站溫度比凝固點高7℃，且考慮到反常溫度和最低進站溫度都為30℃，故在最低進站溫度時仍可以滿足牛頓流體的特性，故取TZ =30℃。③ 原油密度所輸原油密度(g/cm3)隨溫度T(℃)的變化關系為： (12) 式中：——20℃下原油密度，kg/m3；——溫度系數(shù)，=，kg/( m3即得原有粘度與溫度的變化關系式：ρ=(T20) (13)解得= kg/m3。生產(chǎn)天數(shù)按照350天計算。綜合考慮輸油系統(tǒng)的壓力、輸油泵的特性、閥門及管件的耐壓等級等綜合因素，管材選用按照API標準生產(chǎn)的X60直縫電阻焊鋼管，局部高壓管段選用按照API標準生產(chǎn)的X80直縫電阻焊鋼管。在這里采用費用現(xiàn)值來確定最經(jīng)濟管徑。而有些項目如道路、供水、通訊等投資不變。其它項目如材料費、折舊費、稅金、管理及維修費等是按照投資總額提成一定比例計算的。該費用最小值的管徑為最優(yōu)管徑。使用該方法時，先計算各比較方案的費用現(xiàn)值，然后進行對比，以費用現(xiàn)值較低的方案為優(yōu)。3)經(jīng)營成本和流動資金年經(jīng)營成本＝燃料費用＋電力費用＋工資及福利費＋修理費＋油氣損耗費＋折舊費+其他費用燃料費用主要是指加熱設備(包括加熱爐和鍋爐)的燃料費用?？筛鶕?jù)原油進出站溫度計算，計算公式如下： SR= G Cy (TRi –Tzi) nR (19)式中：SR 燃料費用，元/年； ey燃料油價格，元/噸； Cy 原油比熱，J/kg℃； BH燃料油熱值，J/kg； TRi 第i加熱站的出站溫度，℃； TZi 第i加熱站的進站溫度，℃； Ri第i加熱站的加熱爐效率； G管道年輸量，噸/年；nR加熱站個數(shù)； 電力費用是指用于支付泵的電力設備和電動機具所消耗電能的費用，主要是輸油泵等動力設備的電費。全線的電力費用可采用下式計算： SP= (110)式中：SP全線泵機組所消耗的電力費用，元/年；H 第i泵站的揚程，m；ed 電力價格，元/kWh；ηpei第i泵站泵機組的效率；G年輸量，噸/年；油氣損耗費包括大罐的蒸發(fā)損耗和泄漏損失等，可按年輸量或銷售量的一定比例計算。固定資產(chǎn)形成率為85%，%(綜合折舊年限為14年)，殘值為0。水電設施、道路、通訊設施等費用按線路投資與輸油站投資之和的12%計算。固定資產(chǎn)的30%為自有資金，70%為建設銀行貸款，貸款利率為8%。4)比較方案三種管徑的計算結(jié)果如下：其中Φ457，采用Φ457。 管道系統(tǒng)設計壓力為7MPa時，管道選用X60直縫電阻焊鋼管，屈服強度413MPa，壁厚計算結(jié)果如下表114：表114 壁厚計算表公稱直徑(mm)計算壁厚(mm)腐蝕余量(mm)實選壁厚(mm)管道外徑(mm)DN4571Φ457 輸油工程1. 主要工藝1)原油密閉加熱輸送工藝 (1)加熱輸送工藝易凝易粘的油品當其凝點高于管道周圍環(huán)境溫度、或在環(huán)境溫度條件下油流粘度很高時，不能直接采用等溫輸送方法。加熱輸送是目前最常用的方法。 (2)密閉輸送工藝泵到泵密閉輸送工藝是目前國內(nèi)外管道采用的先進輸送工藝。中間泵站設一水擊泄放罐，不設旁接油罐和緩沖罐，大幅降低各站儲罐的容量，節(jié)約工程投資，減少原油損耗。則=由推薦值：e=。查得公式：代入計算得：105。據(jù)此，可確定m = ，=。?確定熱站數(shù)熱力計算按最小輸量情況進行計算。由雷諾數(shù)判斷流態(tài)均為紊流的水力光滑區(qū)。水力坡降i= (25)a= (26)b= (27)L (28)最終得熱站數(shù)：n (29)最終向上取整得熱站數(shù)n?！?)，取2100 J/(kgR=104mn==6需要6座加熱站，站間距為L= Km。則由公式(11)得平均溫度：T=℃；由公式(14)得計算動力粘度：ν=105 m2/s；由公式(13)得在計算溫度下的密度：ρ= kg/m3；由公式(15)得在計算溫度下的最小體積流量：Q=；將上述參數(shù)值帶入公式（25）得：i= m/m；由公式(27)得：b=℃；由公式(28)得：LR =。則在最小輸量工況下的設計參數(shù)選取結(jié)果如表21：表21最小輸量工況下熱力計算參數(shù)表出站溫度TR（℃）平均溫度T（℃）平均密度ρ（kg/m3）體積流量Q（m3/s）水力坡降i（m/m）b(℃)站間距LR(km)③翻越點判斷由沿程高程表3知(280km，68m)處可能存在翻越點。由公式(211)計算得：全線總壓頭損失：H=320103+（3528）=。由Hf H，知在最小輸量工況下不存在翻越點。參照《JBT101141999輸油離心泵 型式與基本參數(shù)》選擇型號為KSY800190的泵，其特性方程為：H=最小輸量時，Q=，則H=，泵站內(nèi)泵數(shù)為n==，向下取整為5，則最大輸量工況下每個泵站應選用5臺KSY800190泵串聯(lián)，可增加一臺備用。2）最大輸量工況計算根據(jù)任務書的要求，設計最大輸量為Qmax =105 kg/h。下面反算在最大輸量時設六個加熱站時的出站溫度?，F(xiàn)令b=0，對出站油溫進行第一次迭代試算：由公式(210)計算得：TR1= ℃；由公式(11)計算得平均溫度：T= ℃；由公式(14)得計算動力粘度：ν=104 m2/s；由公式(13)得在計算溫度下的密度：ρ= kg/m3；由公式(15)得在計算溫度下的最小體積流量：Q=；將上述參數(shù)值帶入公式（25）得i= m/m；由公式(27)計算得：b=℃；由公式(210)得：TR2= ℃。由于|TR2TR3|，故取TR= ℃，即在最大輸量下原油出站溫度是TR= ℃。由公式(211)計算得：全線總壓頭損失：H=320103+（3528）=。由Hf H，知在最大輸量工況下不存在翻越點。參照《JBT1011419