儲運專業(yè)聯合站初步設計

1、中國石油大學（華東）畢業(yè)設計（論文）SR聯合站設計學生姓名：辛雪南學 號：03122630 專業(yè)班級：油氣儲運工程03-6班指導教師：王海琴2007年6月20日摘 要本聯合站的設計是以儲運教研室給定的任務書為依據進行的。聯合站是油田地面集輸系統(tǒng)中重要的組成部分。聯合站將來自井口的原油等進行必要的處理，然后將合格的原油運往特定的場所。本聯合站擔負著附近各采油隊的油、水的處理，處理能力為350萬噸/年。在設計過程中，參閱了聯合站設計的許多相關資料和規(guī)范，以及與本站相關的設計參數。本站采用密閉生產流程，包括有泵和事故流程。站外來油經三相分離器、緩沖罐、循環(huán)泵、電脫水器、加熱爐、穩(wěn)定塔、外輸泵等之后外

2、輸。在設計過程中，我首先閱讀了相關資料以及往屆學生的論文，并完成了有關基本參數的站內水力、熱力計算以及三相分離器、油氣分離器、電脫水器、加熱爐的選型和校核，并進行了罐區(qū)計算，選取了浮頂油罐；接下來繪制了聯合站平面布置圖，聯合站工藝流程圖；之后又進行了站內管線的選取，以及外輸泵和脫水泵的選取。據此，設計了泵房安裝圖，最后完成了外文文獻翻譯。至此就基本完成了這次設計任務。關鍵詞：聯合站；密閉流程；電脫；分離器ABSTRACTThe design of the central treating station is based on the consignation given by storage

3、 and transportation teaching building .The central treating station is the most important part of oil and gas gathering and transmission system. It treats the mixture of well fluids into crude oil and produced free water, and transports them to some specified places. This central treating station co

4、ntains all functions of a general station. This station treating capacity is about 3500000ton/year.The design employs the tight flows chart, including: having pump and accident flow diagram. The oil coming from wells nearby flows through three-phase separator, water-jacket heater, two- phase separat

5、or, electric dehydrator, stabilization and transportation pump.In the design, according to the instruction and calculation give above, I draw the arrangement diagram of the gathering station, the technological process flow diagram of the whole station and installation diagram of pump house. The diag

6、rams are the important parts of this paper.Keywords: central treating station; process flow diagram; crude oil目 錄前言1第1章 SR聯合站工程說明書21.1 概述21.1.1 簡介21.1.2 聯合站工藝系統(tǒng)概述21.2 設計基礎數據41.2.1 設計規(guī)模及設計依據41.3 站址選擇及總平面布置4站址選擇4平面布置說明51.4 流程及流程說明61.4.1 流程設計原則61.4.2 本站工藝流程71.5 管線的安裝說明81.6 選取的設備表9第2章聯合站工藝計算書102.1 有關參數的

7、計算102.1.1 規(guī)模設計102.1.2 油氣物性計算102.1.3 有關設計參數的確定132.2 主要設備的選擇132.2.2 原油緩沖罐的選型18電脫水器的選取192.2.4 加熱爐的選型202.2.5 罐的選取222.3 站內工藝管線的選取及壓降計算232.3.1 進站閥三相分離器匯管選取232.3.2 三相分離器到緩沖罐輸油管線的計算252.3.3 緩沖罐到循環(huán)泵之間管線的計算282.3.4 循環(huán)泵到電脫水器之間管線的計算292.3.5 電脫水器到加熱爐之間管線的計算302.3.6 加熱爐到穩(wěn)定區(qū)之間管線的計算322.3.7 穩(wěn)定區(qū)到外輸泵之間管路的計算332.3.8 穩(wěn)定塔到凈化油

8、罐之間管線的計算342.3.9 凈化原油罐到循環(huán)泵之間管線的計算352.3.10 循環(huán)泵到加熱爐之間管線的計算362.4 泵的選取及校核362.4.1 外輸泵的計算362.4.2 循環(huán)泵的選取38第3章結論39致謝40參考文獻41前言隨著各油田的含水率的上升，及對石油伴生氣的利用的增多聯合站顯得更加重要。同時隨著石油價格的上漲以及石油資源的減少，聯合站的設計更應該從節(jié)約能源，減少成本等方面來考慮，從而能以最少的投入為國家創(chuàng)造更多的財富。聯合站就是把分散的原料集中、處理使之成為油田產品的過程，油田生產的必要環(huán)節(jié)。這個過程從油井井口開始，將油井生產出來的原油、伴生天然氣和其他產品，在油田上進行集中

9、、輸送和必要的處理、初加工，將合格的原油送往長距離輸油管線首站，或者送往礦廠油庫經其他運輸方式送到煉油廠或轉運碼頭；合格的天然氣則集中到輸氣管線首站，再送往石油化工廠、液化合格的天然氣則集中到輸氣管線首站，再送往石油化工廠、液化氣廠或其他用戶。以前聯合站在設計工程中存在的一些未能考慮的問題，同時隨著原油特性的改變，需要各種油氣設施的最優(yōu)化設計，在本此聯合站設計中都有所考慮。通過大量的計算以及論證，最終制定出了一套可行方案，基本可以實現年處理能力350萬噸的生產任務，從而完成聯合站設計。由于本人知識有限，未免存在許多不足之處，懇請各位老師同學給與批評與指正。第1章 SR聯合站工程說明書1.1 概

10、述 簡介聯合站，即集中處理站，是油田地面集輸系統(tǒng)中重要組成部分。就油田的生產全局來說，油氣集輸是繼油藏勘探、油田開發(fā)、采油工程之后的很重要的生產階段。如果說油藏勘探是尋找原油，油田開發(fā)和采油工程是提供原料，那么油氣集輸則是把分散的原料集中處理，使之成為油田產品的過程。聯合站一般建在集輸系統(tǒng)壓力允許的范圍內，為了不影響開發(fā)井網以及油田中后期加密井網的布置與調整，應盡量建在油田構造的邊部。聯合站將來自井口的原油、伴生天然氣和其他產品進行集中、運輸和必要的處理、初加工，將合格的原油送往長距離輸油管線首站外輸，或者送往礦場油庫經其他運輸方式送到煉油廠或轉運碼頭，合格的天然氣則集中到輸氣管線首站。聯合站

11、一般包括如下的生產功能：油氣水分離、原油脫水、原油穩(wěn)定、天然氣脫水、輕油回收、原油儲存及向礦場油庫輸送、污水處理、凈化污水回注地層、接收計量輸來的油氣混合物、變配電、供熱及消防等。聯合站設計是油氣集輸工藝設計的重要組成部分，對它的要求是使其最大限度的滿足油田開發(fā)和油氣開采的要求，做到集輸先進、經濟合理、生產安全可靠，保證為國家生產符合數量和質量的油田產品。 聯合站工藝系統(tǒng)概述1.1.2.1 油氣水混合物的收集一個區(qū)域中若干油井的井口產物經過計量后，輸送到聯合站進行集中處理。在收集的過程中對于高粘度、高凝點原油要采取一定措施，使它能夠在允許的壓力下安全的輸送到聯合站而不至于凝固在管線內。通常采用

12、的方法有：加熱保溫法；化學降粘、降凝法；物理降粘、降凝法。1.1.2.2 油氣水的初步分離在實際生產工程中，從油井出來的不單是原油，常常含有氣、水、砂、鹽、泥漿等。為了便于輸送、儲存、計量和使用，必須對它們進行初步分離。油井產物中常含有水特別在油井生產的中后期，含水量逐漸增多，利用離心重力等機械方法分離成氣液兩相。有些井出砂量很高，同時還應該除去固體混合物。油氣水的初步分離主要在三相分離器中進行，在開式流程中，也在沉降罐中進行。油和機械雜質、鹽的分離一般與油水分離同時進行。當含鹽、含砂量高時，有的要用熱水沖洗和降粘后再沉降分離，連同水、機械雜質和鹽一起脫除。1.1.2.3 原油脫水對輕質、中質

13、含水原油，宜采用熱沉降、化學沉降法脫水；對中質、重質的高含水原油，先采用熱化學沉降法脫水，再用電脫水，對乳化度高的高粘度、高含水原油，應先破乳再沉降脫水。1.1.2.4 原油穩(wěn)定原油中甲烷、乙烷、丙烷、丁烷（正構）在通常情況下是氣體，這些輕烴從原油中揮發(fā)出來時會帶走大量戊烷、己烷等成分，造成原油的大量損失，為了降低油氣集輸過程中的原油蒸發(fā)損耗，一個有效的方法就是將原油中揮發(fā)性強的輕烴比較完全的脫除出來，使原油在常溫下的蒸汽壓降低，這就是原油穩(wěn)定。原油穩(wěn)定所采用的方法可以分為閃蒸法和分餾法兩大類。閃蒸法又分為常壓閃蒸、負壓閃蒸和正壓閃蒸。1.1.2.5 輕烴回收從原油中脫除的輕烴，經過回收加工是

14、石油化工的重要原料，也是工業(yè)與民用的潔凈燃料。隨著石油化學工業(yè)的飛速發(fā)展和世界性能源短缺，天然氣回收液烴技術得以迅速發(fā)展，輕烴回收給國家創(chuàng)造了更多的財富。輕烴回收工藝基本可以分為三種：吸附法、油吸收法和冷凝分離法。我國油田氣輕烴回收都采用冷凝分離法，按冷凍深度不同，冷凝分離可以分為淺冷（-15-25）和深冷（-60-100）兩種。1.1.2.6 天然氣隨油井中原油一起采出的伴生氣，直接輸送到氣體處理廠。1.1.2.7 含油污水的凈化原油經過沉降、脫水后放出來的水，還含有一定量的原油、泥砂等物質，必須經過凈化才能回注或外排。從污水中回收污油，既節(jié)約能源又保護環(huán)境，經過處理后的污水一般回注地層，保

15、持油層壓力，提高油藏采收率。含油污水處理的常用方法是：重力沉降除油法、混凝沉降法、氣體浮選法、斜板除油法和過濾除油法。1.1.2.8 輔助生產系統(tǒng)輔助生產系統(tǒng)包括給排水系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、采暖及通風系統(tǒng)、道路系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)都是聯合站的必要組成部分，是聯合站正常工作的保證。1.2 設計基礎數據 設計規(guī)模及設計依據原油處理能力：350萬噸/年變電所一座，消防泵房一座，加熱設施一套，通信設施一套。依據：根據中國石油大學儲運教研室下發(fā)的設計任務書1.3 站址選擇及總平面布置1.3.1 站址選擇本聯合站東西走向，座北朝南，站內主要建筑皆面南朝北。該站處于鄉(xiāng)鎮(zhèn)和居民區(qū)最小風頻方向的上風

16、側，并且避開了窩風的地段，整體通風情況良好。平面布置說明聯合站各區(qū)的各種設備、建筑物油氣散發(fā)量的多少、火災危險程度、生產操作方式有很大的區(qū)別，有必要按生產操作、火災危險程度、經營管理的特點進行分區(qū)布置，把特殊的區(qū)域進行隔離，限制閑雜人員的出入，有利于安全管理。各區(qū)間應有道路連通，便于安裝和消防工作。1.3.2.1 工藝區(qū)工藝區(qū)是聯合站的內臟，對原油的初加工就是在這里完成的。該區(qū)經過三次分離，即在油氣水三相分離器、緩沖罐和原油穩(wěn)定塔進行分離。兩段脫水，即分別在油氣水三相分離器和電脫水器進行，處理完是凈化油外輸。該區(qū)主要設備如下：油氣水三相分離器、緩沖罐、循環(huán)泵、電脫水器、原油穩(wěn)定裝置、加熱爐、流

17、量計等。該區(qū)有火源，又有危險區(qū)，所以做平面布置時應特別注意安全。1.3.2.2 原油罐區(qū)當本站發(fā)生事故時，原油罐區(qū)可以儲存原油。本站共設三座浮頂油罐，罐區(qū)周圍設有密閉的防火堤，防火堤的有效容積不應小于罐組內最大油罐容量的一半。雨水排出口應設在堤的內側，雨水排出管線上應裝有長閉蝶閥或閘閥。該區(qū)采用半固定式消防，鍋爐和水套加熱爐供水由站外供水管線完成，也可由消防水罐供水。1.3.2.3 污水處理區(qū)污水處理在聯合站內占有很重要的地位。因為經過原油脫水后的污水里含有大量的原油和其它的物質，若污水任意排放將嚴重污染環(huán)境，污染大氣，破壞生態(tài)平衡，給人們的生產和生活帶來嚴重的危害。對含油污水進行處理和回注，

18、變有害為有利，提高了水的利用率，保護了地下資源，因為污水一般含油在0.2%0.8%左右，為節(jié)約原油，必須回收。含油污水處理后避免了污水的任意排放，保證了安全生產。污水處理標準：對于外排的含油污水，必須做到含油不大于10：對于回注的含油污水必須做到含油不大于30。1.3.2.4 供排水、消防系統(tǒng)油田注水、油田生產用水及生活、消防用水由供水系統(tǒng)提供，該站注水設有注水泵，注水罐，為了保證注水水質，還有過濾間，配有壓力濾罐。站內的消防設施由消防泵和消防水罐組成。消防水泵房和消防泡沫泵房合建。消防車庫不應與汽車庫合建。罐區(qū)采用半固定式給水消防設施。1.3.2.5 鍋爐供熱區(qū)油氣集輸系統(tǒng)的站庫采暖，生產及

19、生活熱負荷均由鍋爐房供給。供熱能力能適應季節(jié)及遠近熱負荷變化的要求。單臺鍋爐最低熱負荷不宜低于額定熱負荷的30%，一般不設備用鍋爐，但當一臺鍋爐因故停運時，鍋爐房的供熱能力仍不小于最大供熱能力的50%。一個鍋爐房內宜統(tǒng)一鍋爐型號，供熱參數及燃燒方式。1.3.2.6 行政管理區(qū)設生產綜合辦公樓一座，內設調度室、辦公室、會議室、資料室、總機室等。站內設有花壇，綠化帶等綠化場所，要求綠化面積為站場占地總面積的10%。1.4 流程及流程說明流程設計原則設計工藝流程應能保證聯合站處理的油氣產品的質量要求，產量高，經濟效益好。在滿足聯合站各項生產任務的基礎上，應充分采用先進技術，考慮各種能量的合理利用，采

20、用密閉流程，避免各種蒸發(fā)損耗，工藝流程應能適應操作的變化，但又要避免煩瑣，防止浪費，管線閥門要盡量少，線路要短，油氣流向合理。在原油開采至凈化外輸的全密閉流程，要比開式流程有多方面的優(yōu)點：(1) 一般的開式流程原油損耗約為24%，而密閉后能降低到0.5%以下，密閉式流程不僅降低了油氣損耗，而且還提高了產品的質量。(2) 密閉式流程結構簡單，成本降低，有利于提高自動化工致程度和管理水平。設計中考慮到進站原油的含水率（70%）和含氣量（綜合油氣比為55Nm3(氣)/t（油），工藝上采用油氣三級分離，兩段脫水。三級分離指一級油氣水三相分離，二級緩沖分離以及在穩(wěn)定塔內的三級分離。兩段脫水是指一級油氣水

21、三相分離脫水和電脫水器脫水。1.4.2本站工藝流程該站除正常的生產流程外，還有站內循環(huán)以滿足原油不需外輸時的要求，還有原油罐區(qū)用以事故（如停電）發(fā)生后儲存油品，等來電后，再進入正常工作，避免因聯合站或外輸管線的突發(fā)事故而影響油田生產。原油在聯合站內處理的工藝流程如下：1.4.2.1 正常流程： 注破乳劑 氣計量氣站站外來油進站閥組油氣水三相分離器緩沖罐循環(huán)泵 污水污水處理區(qū)電脫水器加熱爐原油穩(wěn)定塔（凈化油罐）原油外輸泵計量外輸1.4.2.2 無泵流程： 注破乳劑 氣計量氣站站外來油進站閥組油氣水三相分離器緩沖罐 污水污水處理區(qū)電脫水器加熱爐原油穩(wěn)定塔（凈化油罐）原油外輸泵計量外輸1.4.2.3

22、 停電流程：進站來油進站閥組油氣水三相分離器緩沖罐事故罐循環(huán)泵后的正常流程進站總閥組和電脫水器都設有加藥裝置，可以加入破乳劑，以利于油氣水在分離器中的分離和電脫水器的脫水。1.4.2.4程設計中的幾點說明：(1) 各作業(yè)區(qū)，裝置的布置應與平面布置相符，應標明各工藝管線尺寸、安裝高度、介質的流向、管線線型及管件應符合的規(guī)定，尺寸不按比例。(2) 凡是由于偶然事件（著火停電）或操作失去可能使壓力升高而造成事故之處（如分離器、加熱爐、油罐、輕油罐等常壓容器及往復泵、齒輪泵出口），都裝備有安全閥或呼吸閥。(3) 凡是不允許液體倒流之處（如離心泵的出口、有壓進罐管線、藥劑線進電脫水器入口等）都裝上了止回

23、閥。(4) 為防止爆炸、火災等惡性事故蔓延，流程設計必須要有切斷油氣源的措施（如壓力越站、緊急放空、自動關閉油罐進出口閥門）。1.5 管線的安裝說明(1) 在總平面圖上分區(qū)布置的基礎上，油氣、熱力、供排水管線及電路、電信線路應盡量縮短長度，在滿足水力、熱力要求下，線路布置力求整齊、美觀。(2) 場區(qū)內各種地上、地下線路和供電、通信線路集中布置在場區(qū)道路的兩側，應避免地上管線和電力、電信線包圍工藝裝置和獨立的建筑物，并減少和場區(qū)道路的交叉，交叉時采用直交。(3) 主要的油管線均采用伴熱管線。(4) 場區(qū)管線的敷設方式，根據場區(qū)土壤性質和地下水分布情況確定。帶壓的油、氣、水、風管線一般采用地上架空

24、敷設；罐區(qū)至泵房的管線采用管墩地面敷設，管道水平間距大于0.2m，并做好埋地鋼管的防腐工作。(5) 管線架空敷設時，管底距地面為2.2m；當架空管線下面安裝有泵、換熱器或其他設備時，管底距地面高度應滿足安裝和檢修時起吊要求；敷設于管墩的地面管線，管底距地面0.30.5m，與人行道交叉時應加設過橋。(6) 管線跨越道路時，其底管高度要求：距主要道路路面不小于4.5m，距人行道路面不小于2.2m。1.6 選取的設備表油氣水三相分離器4000168005臺原油臥式緩沖罐4000176002臺電脫水器3600140004臺水套加熱爐 HJ1250-H/2.5-Q 4臺外輸泵 DYI 155-30 3臺

25、循環(huán)泵 IY200-150-250B 3臺鋼制浮頂罐10000 5座第2章 聯合站工藝計算書2.1 有關參數的計算 規(guī)模設計2.1.1.1原油處理能力(年工作日：365天)350萬噸/年=9589.0411噸/天=399.5434噸/小時考慮油田生產不穩(wěn)定性，取不穩(wěn)定系數1.2則原油處理能力為：9589.04111.2=11506.8493噸/天 399.54331.2=479.4520噸/小時2.1.1.2天然氣處理能力已知來油綜合氣油比為：55Nm(氣)/t(油)則氣體處理能力為：11506.849355=632876.7115Nm/d 油氣物性計算2.1.2.1 原始數據 (1) 原油密

26、度： kg/m (2) 原油粘度：厘沱 (3) 原油凝點： 30 (4) 原油比熱： 0.5kcal/(kg) (5) 原油含蠟： 17.46% (6) 天然氣密度：0.96 kg/m2.1.2.2 原油物性參數計算(1) 密度 由油氣集輸式(4-42)，在20-120范圍內= （2-1）810)10 1/(2) 動力粘度 由油氣集輸式(4-44) （2-2）mPas時，c=10，a=2.52101/101000mPaS時，c=100, a1/10mPaS時，C=1000，a1/式中，溫度為()和()時原油的粘度，毫帕秒；c，a系數。(3) 運動粘度： (2-3) 式中，時原油的運動粘度，厘沱

27、；時原油的動力粘度，mPas；時原油的密度，kg/m。由上面的公式，可以計算出各溫度下原油的密度、運動粘度、動力粘度，結果如表2-1所示：表2-1 原油的密度、運動粘度、動力粘度溫度（c）密度（kg/m3）運動粘度（cst）動力粘度（mpa.s）40815.410.09088.22845811.98.87967.02947.5810.17.34815.95250808.37.84486.34152806.97.47296.03055804.86.95525.59860801.46.18774.959計算示例，取t=40(1) 密度：由式（2-1）(1/)則Kg/m(2) 動力粘度：由式（2-2

28、）=7.8448cst=m2s=7.844810-6808.3=6.341 mPas 取C=1000，a =8.228 mPas10mPas(2) 運動粘度： 由式（2-3）=10.0908cst 2.1.2.3天然氣的物性參數標準狀況下天然氣的密度為0.9408 ，則天然氣的相對密度為：當時臨界壓力：（55.310.4）4.61臨界溫度：12238122380.78010.5=215.01K 有關設計參數的確定2.1.3.1 設計參數的確定原油含水： 70%原油進站溫度： 40C進站壓力： 0.5MPa油氣水三相分離器: 進口溫度：40C 出口溫度：55C 控制壓力：0.5MPa(0.4MP

29、a) 出口原油含水：緩沖罐 控制壓力: 0.15MPa電脫水器： 脫水溫度：52C 操作壓力：0.3MPa 出口原油含水:10min 基本滿足要求2.2.1.2 校核氣體處理量標準狀況下天然氣的密度為：0.9408，則天然氣的相對密度為：由油氣集輸式(4-69)，求天然氣的臨界參數當時臨界壓力：（55.310.4）4.61臨界溫度：12238122380.78010.5=215.01k對比壓力： 對比溫度： 由油氣集輸，滿足0，1.25時，天然氣的壓縮因子可用下述簡便方法計算：=0.9912分離條件下氣體密度：kg/m 分離條件下的氣體粘度： =1.1510Pas 阿基米德準數：=231.46

30、 查油氣集輸表(3-11)知，油滴沉降流態(tài)處于過渡流，則雷諾數： 計算油滴均勻沉降速度： 由油氣集輸式(3-46)知：得m/s 由油氣集輸式(3-61)m/s 標況下，臥式分離器的氣體處理能力： 由油氣集輸式(3-68)計算，取載荷波動系數=49.612m3/s =4.2864106Nm3/d6.32910Nm3/d 選用5臺臥式三相分離器，完全能夠滿足生產要求。2.2.1.3 液體升溫所需熱量計算 流體由管線進入三相分離器，溫度由40上升到55，升溫所需要的熱量，由于氣相質量較小，略去。下面計算每臺分離器所需的熱量已知：,=4.1868三臺分離器升溫所需的熱量共計 原油緩沖罐的選型從三相分離

31、器出來的油水混合物含水20%，出口溫度55，此時油水混合物的密度為：從三臺三相分離器出來的含水油在55是的體積流量：其中：；。則：所以，由，查文獻2表2-1-6得緩沖罐的規(guī)格400017600。假定來油停留15分鐘，一臺緩沖分離器的日處理量為9600取由于罐內壓力超過控制壓力時，控制閥會自動打開，所以緩沖罐的罐壓力可保持在0.15 電脫水器的選取2.2.3.1確定電脫水器臺數操作溫度：52；操作壓力：0.3；查油田油氣集輸設計技術手冊表(2-5-1)選取360014000的電脫水器，其中空容積是155.7m3/臺，且知道一般原油在電脫水器中的停留時間是40分鐘。一級分離后，進入電脫水器的原油含

32、水率為20%，由油田油氣集輸設計技術手冊式(2-3-1)計算單臺電脫水器的含水原油的體積流量：單臺電脫水器的含水原油體積流量：（2-5）式中：單臺電脫水器處理的含水原油體積流量，；電脫水器的空罐容積，；選定的含水原油在電脫水器內的停留時間，。由式（2-5）m3/(h臺)則，經電脫水器處理的含水原油的體積流量為：m3/h由油田油氣集輸設計技術手冊式(2-3-2)計算所需的電脫水器運行的臺數。(臺) 取N=4臺2.2.3.2 電脫水器的校核實際的體積流量為：=185.685m3/h實際的停留時間：40min當一臺檢修時，即N=3單臺體積流量為：247.58m3/h 且120%V=1.2233.55

33、=280.26m3/hV=247.58m3/h即選用了4臺300011000的電脫水器滿足要求。加熱爐的選型站內油品共有次加熱，分別是：(1) 油品從電脫水器到穩(wěn)定的過程中需要加熱 ；(2) 原油從凈化油罐到外輸泵的過程中需要加熱； (3) 在事故流程中，油品從低含水罐到電脫水器的過程中需要加熱。 下面分別計算：2.2.4.1 油品進入穩(wěn)定塔前需要的加熱爐：進口溫度52，出口溫度60。此時原油含水15 所以，選取4臺HJ1250-H/2.5-Q微正壓燃燒水套加熱爐(加熱爐效率為90.6%)滿足要求。2.2.4.3 油品從低含水油罐到電脫水器的過程中所需要的加熱爐的臺數低含水油罐油溫為45，電脫

34、水器的操作溫度為52，此時油水共存，也分兩部分計算：(1) 加熱純油所需要的熱量：=1957.725Kw(2) 加熱油中水需要的熱量：=978.88Kw(3) 總熱量為：+=1957.725+978.88=2936.61Kw即加熱爐的總負荷為2936.61Kw，由2.2.4.1中計算可知選取3臺HJ1250-H/2.5-Q微正壓燃燒水套加熱爐(加熱爐效率為90.6%)滿足要求。由于油品從低含水油罐到電脫所需加熱爐可以與從凈化罐到外輸泵所需加熱爐公用，故選4臺加熱爐。 罐的選取 由油庫設計和管理式(1-4)計算站內油罐總容量： （2-7） 其中，油庫的設計容量，m3； M油田預計全年輸往該油庫的

35、原油量，t/a；原油密度，t/m3油罐利用系數，取0.85； T儲備天數，取3天；=4.7104所以，選取10000的浮頂罐的臺數為n=5臺，其中含水油罐和凈化油罐互為備用。2.3 站內工藝管線的選取及壓降計算由于站內管線較短，有關外面包覆有保護層，故溫降可忽略不計。另外，除在大罐內以外，溫降很小。因此，本聯合站在站內的工藝管線設計計算中不考慮溫降。 進站閥三相分離器匯管選取 （1）液相流量計算已知G=11506.84940=815.4原油含水率為70%，所以進站的液相流量m3/d=0.5444（2）天然氣的處理能力Qgs=6.3288Nm3/d 進站條件下，氣體流量由氣體狀態(tài)方程可得： （2

36、-8）式中，Ps,Ts,Qs工程標準狀態(tài)下的壓力、溫度、流量由式（2-8）m3/d=1.5856m3/s來油氣液混合物的流量：m3/s每根管的流量近似?。簃3/s氣液混合物的進站流速取2.0m/s則管徑m 由油田集輸設計技術手冊（下冊）表15-6-20選用管徑5296則混合物的實際流速m/s原油進站壓力為0.5MPa，一級三相分離器控制壓力為0.4MPa，所以，該管段壓降應不大于0.1MPa。由油氣集輸儲運設計手冊(大慶)式(3-15)計算管徑P= （2-9） 式中，：氣液比，Nm/t G：液相流量，t/d L：管線長，KmD：管線內徑，cm。=(P+P)，管線內平均壓力，kgf/cm2。 由

37、平面布置圖可知：L=40m=0.04Km=(P+P)=(5.0+4.0)=4.5kgf/cm2 由式（2-9）校核壓降：P=0.925f/cm1kgf/cm2滿足壓力要求，計算未考慮局部摩阻，但所選管徑余量較大，所以該鋼管能夠適用。 三相分離器到緩沖罐輸油管線的計算2.3.2.1管徑的選取三相分離器出口溫度為55，原油含水率為20%左右，此時油的密度則 ，選323.97管線，則實際流速為：2.3.2.2管線壓降的計算：三相分離器到緩沖罐的管線如圖2-1所示。圖2-1 三相分離器到緩沖罐輸油管線示意圖從三相分離器到緩沖罐的管線的計算結果如表3-2所示。表2-2 局部摩阻列表管線規(guī)格元件個數111

38、44出油閥1摩阻4閘閥2421144閘閥24大小頭24過濾器1100流量計1摩阻為4彎頭260轉彎三通2403323.97閘閥14轉彎三通240彎頭3282.3.2.3局部摩阻計算：號管線，屬于水力光滑區(qū)號管線同號管線號管線，屬于水力光滑區(qū)，2.3.2.4 沿程摩阻的計算1， 2號管線可以忽略不計，3號管線長約為10，故：高程差壓降計算：三相分離器的液位比緩沖罐高0.5，所以總壓降為: 緩沖罐到循環(huán)泵之間管線的計算含水原油經緩沖分離器進入電脫水器，如果壓力下降，則電脫水器中液體中必會有氣體析出，這對電脫水器安全及脫水效果產生不良影響。因此，采用脫水泵為電脫水器提供灌注壓頭，達到電脫分離器的控制

39、壓力0.3MPa，從而防止電脫水器內油氣析出，確保電脫水器的安全。2.3.3.1管徑的選取此段管路中液相的物性和從三相分離器到緩沖罐間管路的物性相近，。選用一條4577的管線，實際流速為1.34，此段管長約為60。2.3.3.2 沿程摩阻的計算，屬于水力光滑區(qū)水力摩阻系數：2.3.3.3 局部摩阻的計算表2-3 管線上的閥件名稱過濾器90彎頭轉彎三通通過三通閘閥數量1422110060404.54取緩沖罐液位于循環(huán)泵入口高差為2，則高程差壓降為：所以， 循環(huán)泵到電脫水器之間管線的計算2.3.4.1沿程摩阻的計算取經濟流速2.0m/s,管線長約為60m選管徑為3777的無縫鋼管，則實際流速為：2

40、.0m/s 取e=0.13000ReRe1，處于水力光滑區(qū)水力摩阻系數：則沿程摩阻為：2.3.4.2局部摩阻的計算：表2-4 管線上的閥件名稱 單向閥90彎頭轉彎三通通過三通閘閥數量1425234060404.54設備安裝高度取0.8m,高程差取3m：所以此段管路總壓降為 電脫水器到加熱爐之間管線的計算2.3.5.1管徑的選擇從電脫水器出來的原油為純凈原油，含水0.5%，（按0.5%計算）此條件下，油品的密度：選3777的管線則實際流速為：2.3.5.2 沿程摩阻計算，屬于水力光滑區(qū)取，2.3.5.3局部摩阻計算，表2-5 管線上的閥件名稱90彎頭轉彎三通閘閥數量22360404忽略高程影響，

41、總壓降2.3.6加熱爐到穩(wěn)定區(qū)之間管線的計算，選3777的管線，則實際流速為：，屬于水力光滑區(qū)取，設此段中局部摩阻為沿程摩阻的20%，則 穩(wěn)定區(qū)到外輸泵之間管路的計算正常情況下，在穩(wěn)定塔后的原油直接到外輸泵房，用泵加壓后外輸。如果有特殊情況，原油不能夠馬上外輸，則需先進大罐儲存(大罐儲存溫度為45)，待正常后再外輸，外輸溫度為60，采用先泵后爐流程。2.3.7.1 穩(wěn)定塔外輸泵 溫度：t=60， 管長：L=150m， 流量：取經濟流速 =1.5m/s則管徑 d=0.404m根據油田油氣集輸設計技術手冊(上)第686頁，表8-1-1，選用4267,內徑d=412mm的單面螺旋縫鋼管。則管內液體實

42、際流速：m/s 在經濟流速范圍內雷諾數：取e=0.1mm 3000 流體處于水力光滑區(qū)。水力摩阻系數： 表2-6 管線上的閥件名稱90彎頭閘閥過濾器轉彎三通數量431260410040 則該段管路的局部摩阻損失為： =0.0186m沿程摩阻： 穩(wěn)定塔到凈化油罐之間管線的計算溫度：t=60， 管長：L=250m， 流量：計算同上，選取管徑4267,內徑d=412mm表2-7 管線上的閥件名稱90彎頭閘閥通過三通轉彎三通數量44526044.540該段摩阻損失： =0.0186m沿程摩阻： 凈化原油罐到循環(huán)泵之間管線的計算操作溫度為45，取管長為180。已知則管徑 d=0.401m選用4267的管

43、線，則實際流速為：雷諾數：， 取e=0.1mm3000，屬于水力光滑區(qū)，所以沿程摩阻為：取局部摩阻為沿程摩阻的20%，則所以此段管路的總壓降為 循環(huán)泵到加熱爐之間管線的計算 溫度：t=45， 流量：m3/s計算同上，選用4267的管線 由以上計算經驗，該管段壓降僅為幾米油柱，壓降極小。這部分壓力由外輸泵提供，相對于外輸壓頭，其影響可以忽略不計，故不再計算其壓降。2.4 泵的選取及校核 外輸泵的計算本聯合站長輸首站 ， L=30km2.4.1.1 管線選取 流量 取經濟流速 =1.3m/s 則管徑d=0.368m 選用3776,內徑d=365mm的單面螺旋焊縫鋼管。 則管內液體實際流速為：m/s 在經濟流速范圍內.2溫降計算 由于m/s，流速較低，流體與內部摩擦產生的熱量可忽略不計。由輸油管設計與管理式(3-2)，軸向溫降公式為： 已知：，m，t/h，kcal/mh，kcal/kg，km=30000m，2.4.1.3 壓降計算 平均油溫 由第一節(jié)計算基礎數據知：雷諾數： 取e=0.1mm3000流體處于水力光滑區(qū) 查工程流體力學表： 局部摩阻