【正文】 代法計(jì)算最大輸量下的出站油溫 TR 式中 : β 、 m— 由流態(tài)確定，水力光滑區(qū)： m=， β= ； Q— 體積流量， m/s。 (4) 泵的選型及泵站數(shù)的確定 因?yàn)榱髁枯^大，沿線地勢(shì)較平坦，且從經(jīng)濟(jì)角度考慮并聯(lián)效率高，便于自動(dòng)控制優(yōu)化運(yùn)行，所以選用串聯(lián)方式泵。確定站址，除根據(jù)工藝設(shè)計(jì)要求外，還需按照地形、地址、文化、氣象、給水、排水、供電和交通運(yùn)輸?shù)葪l件，并結(jié)合施工、生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)，以及職工生活等方面綜合考慮，當(dāng)熱站數(shù)和泵站數(shù)合一后，既要考慮滿足最大輸量下壓能的要求，又要考慮最小輸量下的熱能要求，應(yīng)滿足： (1)進(jìn)站油溫為 35℃ ； (2)根據(jù)進(jìn)站油溫反算出的出站油溫應(yīng)低于管道允許的最高出站油溫； (3)進(jìn)站壓力應(yīng)滿足泵的吸入性能； (4)出站壓力不超過管線承壓能力。求得站址改變后的進(jìn)出站溫度、壓力，以確保管線的安全運(yùn)行。 進(jìn)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(jìn)出站壓力，出站壓力滿足摩阻等要求。 壓力越站校核 當(dāng)輸油主泵不可避免地遇到斷電、事故或檢修時(shí)，或由于夏季地溫升高，沿程散熱減小，從而導(dǎo)致沿程摩阻減小，為了節(jié)約動(dòng)力費(fèi)用，可以進(jìn)行中間站的壓力越站，以充分利用有效的能量。壓力越站的計(jì)算目的是計(jì)算出壓力越站時(shí)需要的最小輸量，并根據(jù)此輸量計(jì)算越站時(shí)所需壓力，并校核其是否超壓。 (2) 靜水壓力校核 靜水壓力是指油流停止流動(dòng)后，由地形高差產(chǎn)生的靜液柱壓力，由縱斷面圖可知靜水壓力也滿足輸送要求。由于反輸是非正常工況，浪費(fèi)能量，故要求反輸 量越小越好。由具體計(jì)算可知，可以滿足反輸條件。 站內(nèi)工藝流程的設(shè)計(jì) 輸油站的工藝流程是指油品在站內(nèi)的流動(dòng)過程，實(shí)際上是由站內(nèi)管道、器件、閥門所組成的，并與其他輸油設(shè)備相連的輸油系統(tǒng)。 制定和規(guī)劃工藝流程 (1) 滿足輸送工藝及生產(chǎn)環(huán)節(jié)的要求。 (2) 便于事故處理和維修。 (4) 流程盡量簡(jiǎn)單，盡可能少用閥門、管件，力求減少管道及其長(zhǎng)度，充分發(fā)揮設(shè)備性能，節(jié)約投資，減少經(jīng)營(yíng)費(fèi)用 輸油站工藝流程 (1) 首站 接受來油、計(jì)量、站內(nèi)循環(huán)或倒罐，正輸、向來油處反輸、加熱、收發(fā)清管器等操作。 (3)末站 接受來油，正輸、反輸，收發(fā)清管器，站內(nèi)循環(huán)，外輸，倒罐等操作。 (1) 輸油主泵 選泵原則： ① 滿足管線輸量要求，使泵在各輸量下均在高效區(qū)工作。 5,額定流量為 2850m179。 ② 出現(xiàn)事故工況時(shí)進(jìn)行反輸，如末站著火。經(jīng)計(jì)算滿足要求。 加熱站的熱負(fù)荷由下面的公式計(jì)算： Q=Gc(TRTZ) 式中 :Q— 加熱站的熱負(fù)荷， kw； G— 油品流量， m3/h； c— 油品比熱， kJ/kg℃ 。 閥門 根據(jù)規(guī)范及各種閥門的用途，站內(nèi)選用的閥門類型如下： (1) 油罐上的閥門用手動(dòng)閘閥 (2) 泵入口用手動(dòng)閘閥 (3)串聯(lián)泵出口用閘閥 (4) 出站處設(shè)調(diào)節(jié)閥閥組 (5) 為防止泵出口管線超壓，泵出口管線上設(shè)高壓泄壓閥 (6) 熱泵站設(shè)低壓泄壓閥 (7) 清管器收發(fā)球筒與站間管線連接用球閥 閥門規(guī)格的選用 : (1) 閥門的公稱直徑應(yīng)與管線的公稱直徑相同 (2) 閥門的公稱壓力應(yīng)大于閥門安裝處的壓力。 選管：由國(guó)產(chǎn)鋼管部分規(guī)格初步選定鋼管，取 D=660mm δ= d=640mm 其中 D — 管道外徑； ?— 管子壁厚； d— 管道內(nèi)徑。 土壤導(dǎo)熱系數(shù)： λ =（ m 綜上，最小輸量時(shí)取加熱站為四個(gè)。 假設(shè) b=0 進(jìn)站油溫 TZ=35℃ 出站油溫 TR=42℃ 判斷翻越點(diǎn) 根據(jù)翻越點(diǎn)定義判斷 ,和 。 選泵確定泵站數(shù) 沿程總摩阻： hm為站內(nèi)摩阻 泵站數(shù)： 其中， hc 為站內(nèi)損失 選泵為： 202019HSB H=10 一臺(tái)泵揚(yáng)程 H= 總共選 4 臺(tái) 其中 1臺(tái)備用 取整 np=4 確定站址 初步泵址為 0km,175km, 校核如下： 最小流量時(shí) :1 臺(tái)泵的揚(yáng)程 H=303m,2 臺(tái)泵 H=534m,3 臺(tái)泵 H=801m 首站 進(jìn)站壓力 80 出站壓力 : 80+80130=851m 3中間站 進(jìn)站壓力 :851?**175*1000（ 9028） 30= 出站壓力 :+53430=(2 個(gè)泵運(yùn)行 ) 末站 進(jìn)站壓力 :**175*1000+(8890)30=214 最大流量時(shí) :1 臺(tái)泵的揚(yáng)程 H=,2 臺(tái)泵 H=,3 臺(tái)泵 H= 首站 進(jìn)站壓力 :80 m 出站壓力 :80+= 2站 進(jìn)站壓力 : 出站壓力 :+= (2 泵運(yùn)行 ) 3站 進(jìn)站壓力 :***1000（ ） = 出 站 壓力 :+= 4站 進(jìn)站壓力 : 出站壓力 :+=(2 泵運(yùn)行 ) 末站 進(jìn)站壓力 :***1000（ ） = 進(jìn)出站壓力經(jīng)校核均滿足要求。出站溫度 TR= 進(jìn)站溫度 TZ=35C 則根 據(jù) 得： 沿程總摩阻： 泵的揚(yáng)程 H=10 三臺(tái)泵串聯(lián)，泵站的揚(yáng)程 H=801 泵站數(shù) : 綜上，最小輸量時(shí)，布站情況為：四個(gè)熱站，兩個(gè)泵站。下面反算設(shè)兩個(gè)加熱站時(shí)的出站溫度。假設(shè) b=0 滿足要求。綜上，最終布站情況為四個(gè)熱站，四個(gè)泵站。 根據(jù)以前反算出站油溫得出 Q=，一臺(tái)泵揚(yáng)程 H=267m 反輸運(yùn)行參數(shù) 反輸運(yùn)行參數(shù)見表 里程 km 0 175 350 高程 m 28 進(jìn)站溫度℃ 35 35 35 35 35 出站溫度℃ 35 進(jìn)站壓力 m 80 / / 214 泵站揚(yáng)程 m 801 / 534 / 0 出站壓力 m 851 / / 214 設(shè)備選取 輸油站儲(chǔ)罐總?cè)萘?首站 首站 式中 V—— 油罐總?cè)萘? m—— 年總周轉(zhuǎn)量 ?—— 利用系數(shù)，取 ? K—— 儲(chǔ)存時(shí)間，這里首站 3天 ,末站 5 天 . ρ=計(jì)算結(jié)果： 首站： 所以，首站取 3座 50000m3 鋼制浮頂罐 末站： 儲(chǔ)存時(shí)間取 5 天。 輸油主泵的選擇 選泵為： 202019HSB H=322 10 每站總共選 4 臺(tái)串聯(lián)， 其中 1臺(tái)備用。 加熱爐選取 代入數(shù)據(jù)可得： ?Gc(TR?q 最大輸量時(shí) TR =42℃, TZ=35℃ q= 所以選 1 臺(tái) 5000kw 和 1 臺(tái) 2500kw 的加熱爐。 電動(dòng)機(jī)選擇 式中 ?—— 輸送溫度下泵排量為 qv時(shí)的輸油效率； ? P—— 輸油泵軸功率， kW； qv—— 輸送溫度下的排量（ m3/s）； ?—— 輸送溫度下介質(zhì)的密度（ kg/m3）； H—— 輸油泵排量為 qv 時(shí)的揚(yáng)程。 管道防腐與陰極保護(hù)計(jì)算 設(shè)計(jì)參數(shù) 自然電位： 保護(hù)電位： 匯流點(diǎn)電位： 10000?m2 覆蓋層電阻： Rp?? mm2/m 電源效率： 70%???T? 鋼管電阻率： 20鋼 電流密度： 30~50μ A/m2 保護(hù)長(zhǎng)度計(jì)算 站名 首站 2站 3站 4站 5站 6站 7站 8站 9站 里程 0 175 350 第 4 章 方案經(jīng)濟(jì)效益分析 熱力、動(dòng)力費(fèi)用計(jì)算 求全線所需壓頭 h=+Z+nht i— 水力坡降， m/m； L— 管道總長(zhǎng)， m； Z— 管道首末站壓差 ,m； n— 輸油站數(shù)； hf— 站內(nèi)摩阻損失，熱泵站取 30m,熱站或泵站取 15m； ?30?15?28?88?350000??? h R?TZ)/E?nGcey(TR?SR =415001100(42 35) /41800/86% = 萬(wàn)元 其它費(fèi)用計(jì)算 假設(shè)：首站 50 人，末站 50 人，熱站 20人，泵站 20 人，熱泵站 30人 首站為熱泵站 50人，中間 3個(gè)熱泵站有 90 人，末站為 50 人，總共有 190人。 計(jì)算出各年的費(fèi)用現(xiàn)值記入表 41: 內(nèi)部收益率 內(nèi)部收益率 IRR 按照下式計(jì)算： 式中 CI— 現(xiàn)金流入量 CO— 現(xiàn)金流動(dòng)量 CI＝年銷售收入＋固定資產(chǎn)殘值回收＋流動(dòng)資金回收＋其他收入 CO＝年度固定資產(chǎn)投資額＋流動(dòng)資金＋經(jīng)營(yíng)成本＋銷售稅金及附加＋所得稅 （ CICO） t— 第 t年的凈現(xiàn)金流量； N— 計(jì)算期 計(jì)算見表 42 PC= 萬(wàn)元 IRR=% 以試算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算， 將數(shù)據(jù)代入公式中反算出 IRR,得 IRR=% ic＝ 12%（行業(yè)基準(zhǔn)收益率），所以本設(shè)計(jì)方案可行。 整個(gè)設(shè)計(jì)以國(guó)家規(guī)范為基本原則，采取最優(yōu)工藝方案，根據(jù)建設(shè)要求和需要，本著熱泵合一、立足于高效的原則，以節(jié)能降耗為主要目的，全線共設(shè)熱泵站 4 座。管材采用 26英寸， 20號(hào)的直弧電阻焊鋼管；全線均采用從 “ 泵到泵 ” 的密閉輸送方式，加熱方式為直接加熱。在管線設(shè)計(jì)要求的情況下，充分利用管線的承壓能力，合理充分的利用地形，減少了占地面積，建設(shè)經(jīng)濟(jì)性的管線。 參考文獻(xiàn) [1] GB/T 502532020,輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范 . [2] 筱蘅，張國(guó)忠 .輸油管道設(shè)計(jì)與管理 .第一版 .山東東營(yíng)：石油大學(xué)出版社， 2020： 15160. [3] GB/T ． [4]張國(guó)忠 .長(zhǎng)輸管道設(shè)計(jì)中的壁厚選擇．油氣儲(chǔ)運(yùn)． 1993:12. [5] 潘家華．油氣儲(chǔ)運(yùn)工程論文集．北京：石油工業(yè)出版社． 1993 [6] 潘家華．全面發(fā)展我國(guó)的管道工業(yè)．油氣儲(chǔ)運(yùn)． 1994： 13 [7] 羅塘湖．管道輸油工藝研究．油氣儲(chǔ)運(yùn)． 1993： 12 [8] 曲慎揚(yáng)等．原油管道工程．北京石油大學(xué)出版社． 1991 [9] 錢錫俊，陳弘 .泵和壓縮機(jī) . 第一版 .山東東營(yíng)：石油大學(xué)出版社， 2020： 79. [10]．羅塘湖譯．原油和油品管道的熱力與水力計(jì)算．北京： 石油工業(yè)出版社， 1986 [11] Tulis Hydraulics of Pipelines, John Wiley amp。因此，本次設(shè)計(jì)的意義不僅僅在于復(fù)習(xí)基礎(chǔ)、鞏固和豐富專業(yè)知識(shí)，更在于對(duì)即將面臨工作的我們一次視野開拓的機(jī)會(huì)。 在本次設(shè)計(jì)中，我 得到了老師的悉心全面指導(dǎo)，對(duì)設(shè)計(jì)提出了寶貴意見并給予了極大幫助，同時(shí)各位指導(dǎo)老師也給予了幫助和指導(dǎo)，在此，對(duì)各位老師深表謝意！ 中國(guó)石油大學(xué)（華東）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育 指導(dǎo)教師 ： 職稱： 工作單位： 對(duì)函授（網(wǎng)絡(luò)） 11 秋 級(jí) 專升本 層次 石油工程（采油） 專業(yè)學(xué)員 所完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的 評(píng) 語(yǔ) 論文 介紹了輸油管道 系統(tǒng)中的優(yōu)化問題，分別闡述了熱油管道的 優(yōu)化設(shè)計(jì)、順序輸送的最優(yōu)化以及原油集輸 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的主要內(nèi)容、需要注意的優(yōu)化特 點(diǎn)、應(yīng)用的方法及步驟，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行 了總結(jié)，提出了對(duì)輸油管道優(yōu)化設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí) 和看法。 指導(dǎo)教師簽名： 2020 年 8 月 5 日 注：此頁(yè)由指導(dǎo)教師填寫