【正文】 ....................................................................29 60%輸量時參數(shù) .....................................................................................................30 反輸計算 ........................................................................................................................30 反輸量的確定 .......................................................................................................30 反輸泵的選擇 .......................................................................................................30 反輸運行參數(shù) .......................................................................................................30 設(shè)備選取 ........................................................................................................................31 輸油站儲罐總?cè)萘渴渍? .........................................................................................31 輸油主泵的選擇 ....................................................................................................32 給油泵選擇 ...........................................................................................................32 加熱爐選取 ...........................................................................................................32 電動機選擇 ...........................................................................................................32 管道防腐與陰極保護計算 ...............................................................................................33 設(shè)計參數(shù) ..............................................................................................................33 保護長度計算 .......................................................................................................33 第 4 章 方案經(jīng)濟效益分析 ...........................................................................................................34 熱力、動力費用計算 ......................................................................................................34 其它費用計算 .................................................................................................................34 費用現(xiàn)值與內(nèi)部收益率 ...................................................................................................35 費用現(xiàn)值 ..............................................................................................................35 內(nèi)部收益率 ...........................................................................................................35 結(jié) 論 ..........................................................................................................................................37 參考文獻 .....................................................................................................................................38 致 謝 ..........................................................................................................................................39 第 1 章 緒論 長輸管道設(shè)計是對油氣儲運專業(yè)本科畢業(yè)生綜合素質(zhì)和能力的一次重要培養(yǎng)與鍛煉，也是對其專業(yè)知識學(xué)習(xí)的一次綜合考驗。此設(shè)計管材采用 φ6010,20 號鋼管；采用加熱密閉式輸送流程，先爐后泵的工藝，充分利用設(shè)備，全線輸油主泵和給油泵均采用并聯(lián)方式，加熱爐采用直接加熱的方法。由于自己水平有限，雖然已盡力，但難免存在疏漏和錯誤之處，站的工藝流程圖、泵房安裝圖、管道的縱斷面圖。在本次設(shè)計中，我本人自己學(xué)到了許多平常課堂沒有學(xué)到的知識，希望老師多批評、指正。管線全長 350km，海拔最低處為 28m，最高處 90m，整條管線位于平原地區(qū)，全線最高點距外輸首站約 公里。 輸油站主要工程項目 本管線設(shè)計年輸量為 1500 萬噸／年，綜合考慮沿線的地理情況，貫徹節(jié)約占地、保護環(huán)境和相關(guān)法律法規(guī)，本著盡量避免將站址布置在海拔較高地區(qū)和遠離城市的人口稀少地區(qū)，以方便職工生活，并本著 “ 熱泵合一 ” 的原則，兼顧平原地區(qū)的均勻布站方針，采用方案如下：設(shè)立熱泵站四座，即首站和三座中間站，均勻布站。選用直接加熱式加熱爐。 管道設(shè)計 本設(shè)計中選擇的管道為外徑 φ660 ，壁厚 ，管材為 20號鋼的管道。 基本參數(shù)的選取 設(shè)計依據(jù) 《吐鄯輸油管道初步設(shè)計》任務(wù)書 中國石油大學(xué)儲運教研室 《輸油管道工程設(shè)計規(guī)范》 GB 50253— 2020 《石 油庫設(shè)計規(guī)范》 GBJ 74 《工程管道安裝手冊》 中國石化出版社 《輸油管道設(shè)計與管理》 中國石油大學(xué)出版社 其它有關(guān)法規(guī)及技術(shù)文件 設(shè)計原則 (1) 設(shè)計中貫徹國家有關(guān)政策，積極采用新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備和新材料，做到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全使用、確保質(zhì)量； (2) 保護環(huán)境，降低能耗，節(jié)約土地；處理好與鐵路、公路、空運、水路間的相互關(guān)系，在滿足管線設(shè)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； (3) 積極采用先進技術(shù)、合理吸取國內(nèi)外新的科技成果。受自然條件的限制時，局部地段可采用土堤埋設(shè)或地上敷設(shè)。 原始數(shù)據(jù) (1) 最大設(shè)計輸量為 1500 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。 (7) 粘溫關(guān)系 : 35～ 43℃ lgμ= 43～ 65℃ lgμ= (8) 沿程里程、高程（管道全程 350km）數(shù)據(jù)見表 22 表 22 管道縱斷面數(shù)據(jù) 里程 0 高程 28 50 90 40 30 28 46 52 88 溫度參數(shù)的選擇 (1) 出站油溫 TR 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。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。 綜上考慮，初步確定出站溫度 TR=60℃ 。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。 綜合考慮，借鑒經(jīng)驗數(shù)據(jù)，初步設(shè)計進站溫度 Tz=35℃ 。計算平均溫度可采用下式： 式中 :Tpj— 平均油溫， ℃ ； TR、 TZ— 加熱站的出站、進站溫度， ℃ 。 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： 式中 ?t,? 20 分別為溫度為 t ℃ 和 20 ℃ 下的密度； 黏溫方程 ????ζ — 溫度系數(shù)， 總傳熱系數(shù) K 管道傳熱由： (1) 管壁、瀝青防腐層的熱傳導(dǎo) (2) 管外壁周圍土壤的傳熱 式中 : Di， Di+1— 鋼管、瀝青防腐層的內(nèi)徑和外徑， m； C)； Dw— 管道最外圍的直徑， m； ?λi — 導(dǎo)熱系數(shù)， w/(m C)； ?C)； λt — 土壤導(dǎo)熱系數(shù)， w/(m?C)； α2 — 管壁至土壤放熱系數(shù)， w/（ m?α1 — 油流至管內(nèi)壁的放熱系數(shù)， w/（ m2 ht— 管中心埋深， 。 管道設(shè)計參數(shù)： (1) 熱站、泵站間壓頭損失 15m； (2) 熱泵站內(nèi)壓頭損失 30m； (3) 年輸送天數(shù)為 350 天； (4) 首站進站壓力 80m。根據(jù)目前國內(nèi)加熱輸油管道的實際經(jīng)驗，熱油管道的經(jīng)濟流速在 ～ 。 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(dǎo)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。本管線設(shè)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(shè)備的費用。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。因此設(shè)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(yīng)按一個加熱站間距來計算。 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(dǎo)和管外壁至周圍土壤的傳熱，由于本設(shè)計中所輸介質(zhì)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計。由于設(shè)計流量較大，據(jù)經(jīng)驗，將進站溫度取為 Tz=30℃ ，出站溫度取為 TR=60℃ 。 (1) 流態(tài)判斷 : 式中 : Q— 流量， m3/s ν — 運動粘度 d— 內(nèi)徑， m； ? e— 管內(nèi)壁絕對粗糙度， m。 加熱站數(shù) 經(jīng)計算，需要設(shè) 4 個加熱站。由粘溫關(guān)系得出粘度等數(shù)據(jù)，為以后計算打好基礎(chǔ)。 (1) 確定出站油溫 不能忽略摩擦熱的影響，用迭