【正文】 ， m； id —— 第 i 層的內(nèi)徑， m； wD —— 最外層的管外徑， m； 9 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。 選取泡沫塑料作為保溫材料， 查規(guī)范可知，第一層鋼管壁的導(dǎo)熱系數(shù)為)/( CmW ?? ，第二層保溫層的導(dǎo)熱系數(shù)為 )/( CmW ?? 。方案一： 4273?? 的標(biāo)準(zhǔn)管道 ，方案二： 4245?? 的標(biāo)準(zhǔn)管道 。 由公式得： 7 ? ?mmmm 4)( )2249( ????? ???? ?? 查規(guī)范，選 4273?? 和 4245?? 的標(biāo)準(zhǔn)管道。 由公式得： mmmd 249)( ????? 選擇管道壁厚 查規(guī)范 ，選規(guī)格為 X60 的管材，其最小屈服強(qiáng)度為 415MPa,故其壁厚為： sKPDPD ???? 2][2 ?? 式中 ? —— 壁厚， m ； P—— 設(shè)計(jì)壓力 （取工作壓力的 倍） MPa。 由公式得： ? ? )2046(0 0 1 3 1 2046 ?????? ?? （ 3/mkg ） 體積流量為： tGQ ?? 式中 Q —— 體積流量， sm/3 或 hm/3 ； 6 G —— 年輸量， kg ； t—— 年輸油時(shí)間，按 350 天算。 由公式得： )(4635326831 CT pj ?????? 溫度系數(shù)為： ?? ?? 式中 ? —— 溫度系數(shù)， )/( 3 Cmkg ?? ； 20? —— 溫度為 20C? 時(shí)的油品密度， 3/mkg 。輸油管道首站設(shè)置出站超高壓保護(hù)裝置，中間站設(shè)變頻器控制各進(jìn)干線的壓力，確保輸油干線長期安全、平穩(wěn)運(yùn)行。 管道埋地深。 原油物性 20C? 相對(duì)密度 ， 50C? 粘度 ，粘溫指數(shù) 。 地溫資料 ： 月 份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 地溫 C? 2 4 6 7 8 9 10 11 8 7 5 3 4 3 設(shè)計(jì)參數(shù) 管道設(shè)計(jì)參數(shù) 最大運(yùn)行壓力 ,末站剩余壓頭 60m，局部摩阻按 %，進(jìn)站溫度控制在 39 C? ，最高輸送溫度 68 C? ，最低輸送溫度 35 C? 。 2 （ 7） 采用固化時(shí)間短、防腐性能優(yōu)異的環(huán)氧粉末作為管道外防腐層。 （ 5） 在線路截?cái)嚅y室設(shè)置電動(dòng)緊急切斷球閥，在 SCADA 中心控制室根據(jù)檢漏分析的結(jié)果，確定管道泄漏位置，并可及時(shí)關(guān)閉相應(yīng)泄漏段的電動(dòng)緊急切斷球閥。 （ 4） 采用 電路傳輸容量大的 光纖通信。 （ 3） 輸油管線采用先進(jìn)的 SCADA 系統(tǒng)，使各站場(chǎng)主生產(chǎn)系統(tǒng)達(dá)到有人監(jiān)護(hù)、自動(dòng)控制的管理水平。 總體技術(shù)水平 （ 1） 采用高壓長距離全密閉輸送工藝 。提高自控水平，實(shí)現(xiàn)主要安全性保護(hù)設(shè)施遠(yuǎn)程操作。站場(chǎng)的布置要與油區(qū)內(nèi)各區(qū)塊發(fā)展緊密結(jié)合。 （ 2） 采用先進(jìn)、實(shí)用、可靠的新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備、新材料，建立新的管理體制，保證工程項(xiàng)目的高水平、高效益，確保管道安全可靠，長期平穩(wěn)運(yùn)行。1 總論 設(shè)計(jì)依據(jù)及原則 設(shè)計(jì)依據(jù) （ 1）國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范； （ 2）相似管道的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)； （ 3）設(shè)計(jì)任務(wù)書。 設(shè)計(jì)原則 （ 1） 嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行國家、行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。 （ 3） 節(jié)約用地，不占或少占良田，合理布站，站線結(jié)合。 （ 4） 在保證管線通信可靠的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)，降低工程投資。 （ 5） 以經(jīng)濟(jì)效益為中心，充分合理利用資金，減少風(fēng)險(xiǎn)投資，力爭(zhēng)節(jié)約基建投資，提高經(jīng)濟(jì)效益。 （ 2） 采用原油變頻調(diào)速工藝 。 既保證了正常工況時(shí)管道的平穩(wěn)、高效運(yùn)行，也保證了管道在異常工況時(shí)的超前保護(hù)，使故障損失降低到最小。 給全線實(shí)現(xiàn) SCADA 數(shù)據(jù)傳輸帶來 可靠的傳輸通道，給以后實(shí)現(xiàn)視頻傳輸、工業(yè)控制及多功能信息處理提供了可能。 （ 6） 站場(chǎng)配套自成系統(tǒng)。 3 2 工程概況 某油田計(jì)劃鋪設(shè)一條 280公里、年輸量為 150 萬噸的熱油管道，管線經(jīng)過區(qū)域地勢(shì) 平緩 。 年輸量為 150 萬噸 。 其他有關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 保溫層采用黃夾克，厚度 40mm，土壤導(dǎo)熱系數(shù) (m. C? )。 主要工藝技術(shù) 輸油干線擬采用密閉輸油方式。 5 4 基礎(chǔ) 計(jì)算 輸量換算 管道周圍的自然溫度； 0T = 35781110987642 ???????????? C? ； 平均溫度為： ZRpj TTT 3231 ?? 式中 pjT —— 平均溫度， C? ZRTT, —— 加熱站的起點(diǎn)、終點(diǎn)溫度， C? 。 46C? 時(shí)原油的密度為： )20(2046 ??? t??? 式中 46? —— 溫度為 46C? 時(shí)的油品密度， 3/mkg ； ? —— 溫度系數(shù)， )/( 3 Cmkg ?? ； 20? —— 溫度為 20C? 時(shí)的油品密度， 3/mkg ； t—— 油品溫度， C? 。 由公式得： )()( 10150 337 hmsmQ ???? ?? 管徑規(guī)格選擇 選擇管徑 取經(jīng)濟(jì)流速為 V=,則管徑為： vQd ?4? 式中 D—— 管道直徑， m； Q—— 體積流量， sm/3 ； V—— 經(jīng)濟(jì)流速， sm/ 。 D—— 管道 外 徑， m ； ?2??dD ； ][? —— 許用壓力， MPa； ][? = SK??2 ； K—— 設(shè)計(jì)系數(shù)，取 ； ? —— 焊縫系數(shù)，取 1 s? —— 鋼管的最低屈服強(qiáng)度， X60 鋼取 413MPa。 以下計(jì)算分為兩個(gè)方案進(jìn)行 計(jì)算。 8 5 方案一 的 工藝計(jì)算 熱力計(jì)算 計(jì)算 K值 管道中的實(shí)際流速為： smdQv /1000221 ????