【正文】 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。從縱斷面圖上判定壓力越站最困難的站，并對其的進出站壓力進行確定以滿足要求，對于壓力越站而言，其所具有的困難主要是地形起伏的影響及加熱站間距的影響。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。 熱力越站校核 12 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 動、靜水壓力校核 （ 1）動水壓力校核 動水壓力是指油流沿管道流動過程中各點的剩余壓力，即管道縱斷面線與水力坡降線之間的垂直高度，動水壓力的變化不僅取決于地形的變化，而且與管道的水力坡降和泵站的運行情況有關(guān)，從縱斷面圖上可以看出，動水壓力滿足輸送要求。 （ 2）靜水壓力校核 靜水壓力是指油流停止流動后，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。 反輸運行參數(shù)的確定 當油田來油不足時，由于流量小，溫降快導(dǎo)致進站油溫過低或者由于停輸?shù)仍颍踔脸霈F(xiàn)凝管現(xiàn)象，需進行反輸。由于反輸是非正常工況，浪費能量，故要求反輸量越小越好。本設(shè)計取管線可能的最小輸量為反輸輸量。由具體計算可知，可以滿足反輸條件。經(jīng)過一系列的校核， 選擇 的站址滿足要求。 站內(nèi)工藝流程的設(shè)計 輸油站的工藝流程是指油品在站內(nèi)的流動過程，實際上是由站內(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)。該系統(tǒng)決定了油品在站內(nèi)可能流動的方向 、 輸油站的性質(zhì)和所能承擔的任務(wù)。 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 。 輸油站的主要操作包括： ① 來油與計量； ② 正輸； ③ 反輸； ④ 越站輸送，包括全越站、壓力越站、熱力越站； ⑤ 收發(fā)清管器； ⑥ 站內(nèi)循環(huán)或倒罐； ⑦ 停輸再啟動 。 （ 2） 便于事故處理和維修 。 13 （ 3） 采用先進技術(shù)及設(shè)備，提高輸油水平 。 （ 4） 流程盡量簡單，盡可能少用閥門、管件，力求減少管道及其長度，充分發(fā)揮設(shè)備性能，節(jié)約投資，減少經(jīng)營費用 輸油站工藝流程： （ 1）首站 接受來油、計量、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。 （ 2）中間站 正輸 、反輸，越站，收發(fā)清管器。 （ 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。 流程簡介： （ 1）來油計量 來油 — 計量 — 閥組 （ 2）站內(nèi)循環(huán)及倒罐 罐 — 閥組 — 泵 — 加熱爐 — 閥組 — 罐 （ 3）正輸（首站） 上站來油 — 閥組 — 給油泵 — 加熱爐 — 主輸泵 — 下站 （ 4）反輸 下站來油 — 閥組 — 給油泵 — 加熱爐 — 主輸泵 — 上站 （ 5）壓力越站 來油 — 閥組 — 加熱爐 — 下站 主要設(shè)備的選擇 輸油泵的選擇 選泵原則： 14 1)為便于維修和管理，盡量選取同系列泵； 2)盡量滿足防爆、防腐或露天安裝使 用地要求； 3)為保證工作穩(wěn)定，持續(xù)性好，滿足密閉輸送要求，選用大排量的離心泵，配用效率高的電動機為原動機。 （ 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 。②充分利用管線承壓能力，減少泵站數(shù)，降低工程造價 。 故所選輸油主泵為： 20 20 19HSB （ 2） 給油泵 選泵原則：大排量、低揚程、高效率 故所選輸油主泵為 ： SJA6 8P 18 (3)反輸泵：管道在以下兩種情況下需要反輸： ① 輸量不足，需要正反輸交替來活動管道以防止凝管 。 ② 出現(xiàn)事故工況時進行反輸，如末站著火 。 主要考慮資源利用問題所以選用輸油主泵充當。經(jīng)計算滿足要求。 加熱爐的選擇 選爐原則：（ 1）應(yīng)滿足加熱站的熱負荷要求，爐效高 ； （ 2）為便于檢修，各站宜選用兩臺以上加熱爐 。 加熱站的熱負荷由下面的公式計算： Q=Gc(TRTZ) （ 215） 式中 Q— 加熱站的熱負荷 ， kw； G— 油品流量 ， m3/h； c— 油品比熱 ， kJ/kg℃ 。 提供的加熱爐型號如下： 800kw,1000kw,1250kw,1600kw,2021kw,2500kw,3150kw,4000kw,5000kw 15 首末站罐容的選擇 ??350mTV? （ 216） 式中 m—— 年原油輸轉(zhuǎn)量 ， kg； V—— 所需罐 容 ， m3 ； ? —— 儲油溫度下原油密度 ， kg/m3 ； ? —— 利用系數(shù) ， 立式固定罐 ， 浮頂罐 ； T—— 原油儲備天數(shù) ， 首站 3 天 ， 末站 45天 。 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 用手動閘閥 （ 2） 泵入口用手動閘閥 （ 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 。 16 第 3 章 工藝設(shè)計計算書 經(jīng)濟管徑 ： d=vQ??4 （ 31） 式 中： d經(jīng)濟管徑（ m） Q質(zhì)量流量（ kg/s） v經(jīng)濟流速（ m/s） ? 原油密度（ kg/m3 ） G=1800 10/(350 24 3600)=(kg/s) 選定 進站油溫 TZ =30? C 出站油溫 TR =60? C Tpj =31 （ 60+2 30） =40? C ? = 204? = 870= pj? = )20(20 ?? pjT?? ? (4020)= Q=G/? = 經(jīng)濟流速 含蠟原油經(jīng)濟流速在 ~ m/s 之間 當 v= d= ??=768mm 當 v= d= ??=665mm 選擇管徑的范圍為 665mm和 768mm之間。 選管：由 國產(chǎn)鋼管部分規(guī)格初步選定 鋼管 ， 取 D=711mm 17 δ = d=691mm 其中 D — 管道外徑； ? — 管子壁厚； d — 管道內(nèi)徑。 反算經(jīng)濟流速 v=24dQ?=2)( ??= m/s 經(jīng)濟流速在 ~，故所選管徑符合要求 選管材 由 Q295 計算最大承壓： δ =??KPD2 （ 32） 式中： K 計算系數(shù) ＝ φ――焊縫系數(shù) ＝ δ＝最低屈服強度 ＝ 得 P= DK???2 = 711 ???? = 熱力計算與確定熱站數(shù) 確定計算用各參數(shù) 確定粘溫關(guān)系 見表 31 表 31 溫度(C? ) 29 32 35 40 45 50 粘度（ cP） 由最小二乘法 lgμ = 確定流態(tài) 屬水力光滑區(qū) 計算如下： 18 雷諾數(shù)： Ｒ e=??DQ4 33 ????? ?? ??eR de2??? ?????? ? 781??eR ? ? 57841 ????? ?eR ? 3000 1ee RR ?? 因此，屬水力光滑區(qū)，β =， m= 水利坡降：mmmdQi???52 ??? )( ?????? ?i m/m 總傳熱系數(shù) 的確定 ： k=? ??12111????　　 （ 33） 其中，管外壁至大氣放熱系數(shù)： α 2 =]1)2(]2l n [ 2 ??? DwhtDwhtDwt? （ 34） 19 紊流時管內(nèi)放熱系數(shù)α 1 對 K影響很小，可忽略。 土壤導(dǎo)熱系數(shù)： λ t =(m? C) 管中心埋深 ： ht = 瀝青防腐層一般 6mm~9mm, 這里取 6mm 即瀝青防腐層：厚度δ =6mm,導(dǎo)熱系數(shù)λ =? C 計算如下： 確定總傳熱系數(shù)： 2? = k=1 1?=? C 最小輸量下確定熱站數(shù)： 站 間 距： LR = DKGc? ln(bTT bTTrZ ?? ?? ??) （ 35） 其中： GcDKa w?? ??????? ?a b= DkGgi? minmin b= ?? ?? = 1 5 ??? ????? ?RL km 熱站數(shù)： n=RLL = 取整 n=RLL =2 平均站間距 :LR =nL =150km 20 熱力布 站及校核 初步在 0km,150km. 反算出站油溫 ： ? ? ? ? RaLZR ebTTbTT ????? 00? ? ? ? ? 1 5 00 0 4 3 ??????? ?eT R ℃ 迭代： TR =℃ Tz =30℃ 則根據(jù)ZRpj TTT 3231 ??得： pjT = ???? ℃ ? ? 5 8 0 9 7 0 ?????pj? kg/m3 Q= m3 /s 7 9 1 5 6 ????? )( cp??? ????? 63 ?? ????? ? m2 /s mmmdQi???52 ??? )( ?????? ?i GcDKa w?? ???? ???a b= DkGgi? ??? ???b LR = DKGc? ln(bTT bTTrZ ?? ?? ??) 21 1 5 ??? ????? ?RL km ??? RLLn ? ? ? ? RaLZR ebTTbTT ????? 00? ? ? ? ? 1 5 00 0 4 3 ??????? ?eT R ℃ 所以出站溫度取 ℃ 滿足要求。 綜上，最小輸量時取加熱站為兩個。 水力計算與確定泵站數(shù) 迭代算出站油溫： 由于最小輸量下加熱站數(shù)為兩個，從經(jīng)濟角度考慮，最大輸量下加熱站數(shù)也取兩個。 假設(shè) b=0 ? ? ? ? RaLZR ebTTbTT ????? 00? ? ? 1 5 00 0 3 ????? ?eT R ℃ pjT = ???? ℃ ? ? ?????pj? kg/m3 Q= m3 /s ????? )( cp??? ????? 63 ?? ????? ? m2 /s mmmdQi???52 ??? 22 )( ?????? ?i b=DkGgi? ??? ???b ? ? ? ? RaLZR ebTTbTT ????? 00? ? ? ? ? 1 500 03 0 ??????? ?eT R ℃ 進站油溫 TZ =30? C 出站油溫 TR =40? C Tpj =31 （ 40+2 30） =? C ? ? 6 8 0 9 7 0 ?????pj? kg/m3 Q= m3 /s 8 5 1 5 6 ????? )( cp??? ????? 63 ?? ????? ? m2 /s mmmdQi???52 ??? )( ?????? ?i 判斷翻越點 270km 和 290km 處可能是翻越點。 其中： 0km 處高程 28m 270km 處高程 68m 290km 處高程 45m 300km 處高程 35m 23 從起點到終點所需壓頭為 H=+ Z? = 3103 0 0 ??? +（ 3528） =2128m 從起點到 270km 處所需壓頭為 H=+ Z? = ??? +（ 6828） =1948m 從起點到 290km 處所需壓頭為 H=+ Z? = ??? +（ 4528） =2067m 經(jīng)過判斷，全線沒有翻越點。 選泵確定泵站數(shù) 沿程總摩 阻： Hf=+ Z? +hm +20= 3103 0 0 ??? +3528+20=2148 hm 為站內(nèi)摩阻 泵站數(shù)： np = hcHcHf? ,其中， hc 為站內(nèi)損失 選泵為： 20 20 19HSB H= H= 總共選三 臺 其中一臺備用 np =?= 取整 np =4 確定站址 初步泵址為 0km,75km,150km,225km 校核如下： 最小流量時 首站 進站壓力 80 出站壓力 80+57830=628 中間站 進站壓力 ?? 150? 310 （ ） = 出站壓力 +57830= 24 末站 進站壓力 ? ? 150? 310 （ ） = 最大流量時 首站 進站壓力 80 m 出站 壓力 80+= 2站 進站壓力 ?? 75? 310 ()= 出站壓力 += 3站 進站壓力