油氣管道輸送技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

49/56重慶科技學(xué)院《油氣管道輸送技術(shù)》課程設(shè)計(jì)報(bào)告學(xué)院:石油與天然氣工程學(xué)院專業(yè)班級(jí):油氣儲(chǔ)運(yùn)10-3班學(xué)生姓名:學(xué)號(hào):設(shè)計(jì)地點(diǎn)（單位）石油與天然氣工程學(xué)院設(shè)計(jì)題目:某熱油管道工藝設(shè)計(jì)完成日期：2013年12月27日指導(dǎo)教師評(píng)語:成績(jī)（五級(jí)記分制）:

指導(dǎo)教師（簽字）:摘要《管道輸送工藝課程設(shè)計(jì)》任務(wù)書，《輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，《石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范》，《工程管道安裝手冊(cè)》，《輸油管道設(shè)計(jì)與治理》，，《石油專選材，熱泵站的位置，加熱設(shè)備的選型，泵機(jī)組的選型及泵站、熱站的布置位置，校核動(dòng)靜水壓，計(jì)算最小輸量，反輸工藝參數(shù)確定進(jìn)行設(shè)計(jì)并進(jìn)行校驗(yàn)。關(guān)鍵詞：熱油管道工藝設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u30102摘要 I208891緒論 154292工藝設(shè)計(jì)講明書 112842.1工程概況 2249262.1.1線路差不多概況 2301892.1.2輸油站要緊工程項(xiàng)目 2298502.1.3管道設(shè)計(jì) 2225172.2差不多參數(shù)的選取 247212.2.1設(shè)計(jì)依據(jù) 2279722.2.2設(shè)計(jì)原則 2220512.2.3原始數(shù)據(jù) 3276372.2.4溫度參數(shù)的選擇 4106342.3其他參數(shù)的選擇 4292112.3.1工作日 5242972.3.2油品密度 596472.3.3粘溫方程 5183692.3.4總傳熱系數(shù)K 5257422.3.5摩阻計(jì)算 547442.3.6最優(yōu)管徑的選擇 549002.4工藝計(jì)算講明 6272992.4.1概述 6116122.5確定加熱站及泵站數(shù) 6189452.5.1熱力計(jì)算 6174922.5.2水力計(jì)算 7103772.5.3站址確定 8303492.6校核計(jì)算講明 9102.6.1熱力、水力校核 978452.6.2進(jìn)出站溫度校核 942352.6.3進(jìn)出站壓力校核 953482.6.4壓力越站校核 95422.6.5熱力越站校核 927932.6.6動(dòng)、靜水壓力校核 967022.6.7反輸運(yùn)行參數(shù)的確定 10201812.7站內(nèi)工藝流程的設(shè)計(jì) 1063142.8要緊設(shè)備的選擇 11299502.8.1輸油泵的選擇 11242352.8.2加熱爐的選擇 11139542.8.3首末站罐容的選擇 12150172.8.4閥門 12231973工藝設(shè)計(jì)計(jì)算書 13182303.1經(jīng)濟(jì)管徑 13244133.1.1經(jīng)濟(jì)流速 13307193.1.2確定管道承壓 14101863.2熱力計(jì)算與確定熱站數(shù) 14188203.2.1確定計(jì)算用各參數(shù) 14139433.2.2確定流態(tài) 1422863.2.4最小輸量下確定熱站數(shù) 16221533.3水力計(jì)算與確定泵站數(shù) 18112343.3.1迭代算出站油溫 1825013.3.2推斷翻越點(diǎn) 19129083.3.3選泵確定泵站數(shù) 1968603.3.4確定站址 20320693.4不同輸量下的布站方案 2166533.4.1最小輸量時(shí)布站方案 21293353.4.2最大輸量時(shí)布站方案 21109993.5各站運(yùn)行參數(shù) 2340963.6反輸計(jì)算 24308133.6.1反輸量的確定 24294503.6.2反輸泵的選擇 24146273.7設(shè)備選取 2541393.7.1輸油站儲(chǔ)罐總?cè)萘?25276603.7.2輸油主泵的選擇 25242403.7.3給油泵選擇 25144323.7.4加熱爐選取 2523433.7.5電動(dòng)機(jī)選擇 26425911結(jié)論 2728171參考文獻(xiàn) 281緒論長(zhǎng)輸管道設(shè)計(jì)是對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)本科綜合素養(yǎng)和能力的一次重要培養(yǎng)與鍛煉，也是對(duì)其專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的一次綜合考驗(yàn)。本設(shè)計(jì)要緊內(nèi)容包括：由經(jīng)濟(jì)流速確定經(jīng)濟(jì)管徑，確定所使用管材，由最小輸量確定其熱站數(shù)，最大輸量確定其泵站數(shù)，并計(jì)算各個(gè)輸量下的運(yùn)行參數(shù)，校核動(dòng)靜水壓等等。此設(shè)計(jì)管材采納X70鋼管；采納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納并聯(lián)方式，加熱爐采納直接加熱的方法。設(shè)計(jì)要緊內(nèi)容包括：確定經(jīng)濟(jì)管徑、站址確定、調(diào)整及工況校核、設(shè)備選型、反輸計(jì)算、站內(nèi)工藝流程設(shè)計(jì)和開爐開泵方案；在此次課程設(shè)計(jì)中使自己不但系統(tǒng)了學(xué)習(xí)了往常的知識(shí)，還有了對(duì)管輸設(shè)計(jì)更深刻的理解。2工藝設(shè)計(jì)講明書2.1工程概況2.1.1線路差不多概況本設(shè)計(jì)依據(jù)某油田實(shí)際情況，由工建情況，結(jié)合人文地理環(huán)境等方面通過綜合分析確定線路走向。管線全長(zhǎng)350km，管線通過區(qū)域地勢(shì)起伏較大。管線設(shè)計(jì)為密閉輸送，能夠長(zhǎng)期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，輸送油品手外界環(huán)境惡劣氣候的阻礙小，無噪音，油氣損耗少，且對(duì)環(huán)境污染小，能耗少，運(yùn)費(fèi)較低。2.1.2輸油站要緊工程項(xiàng)目本管線設(shè)計(jì)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、愛護(hù)環(huán)境和相關(guān)法律法規(guī)，本著盡量幸免將站址布置在海拔較高地區(qū)和遠(yuǎn)離都市的人口稀少地區(qū)，以方便職工生活，并本著“熱泵合一”的原則，兼顧地區(qū)的布站方針，采納方案如下：設(shè)立熱泵站四座，即首站和三座中間站，均勻布站。本次設(shè)計(jì)中管道采納可減少蒸發(fā)損耗，流程簡(jiǎn)單，固定資產(chǎn)投資少，可全部利用剩余壓力便于最優(yōu)運(yùn)行的密閉輸送方式，并采納“先爐后泵”的工藝方案。選用直接加熱式加熱爐。鑒于傳統(tǒng)的采納加熱盤管對(duì)罐內(nèi)油品進(jìn)行加熱的方法存在種種弊端，本次設(shè)計(jì)將熱油循環(huán)工藝也包括在內(nèi)，而且設(shè)有專用泵和專用爐，同時(shí)該泵和爐還可分不作為給油泵的備用泵和來油的加熱爐，充分體現(xiàn)了一泵兩用，一爐兩用的方針。2.1.3管道設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中選擇的管道為外徑φ660，壁厚10.0mm，管材為X70的管道。由于輸量較大，且沿線地溫較高，故從經(jīng)濟(jì)上分析，本管道不采納保溫層。2.2差不多參數(shù)的選取2.2.1設(shè)計(jì)依據(jù)《管道輸送工藝課程設(shè)計(jì)》任務(wù)書中國石油大學(xué)儲(chǔ)運(yùn)教研室《輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50253—2003《石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ74《工程管道安裝手冊(cè)》中國石化出版社《輸油管道設(shè)計(jì)與治理》中國石油大學(xué)出版社其它有關(guān)法規(guī)及技術(shù)文件2.2.2設(shè)計(jì)原則(1)設(shè)計(jì)中貫徹國家有關(guān)政策，積極采納新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備和新材料，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全使用、確保質(zhì)量；(2)愛護(hù)環(huán)境，降低能耗，節(jié)約土地；處理好與鐵路、公路、空運(yùn)、水路間的相互關(guān)系，在滿足管線設(shè)計(jì)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)積極采納先進(jìn)技術(shù)、合理吸取國內(nèi)外新的科技成果。管線線路選擇應(yīng)依照沿線的氣象、水文、地形、地質(zhì)、地震等自然條件和交通、電力、水利、工礦企業(yè)、都市建設(shè)等的現(xiàn)狀與進(jìn)展規(guī)劃，在施工便利和運(yùn)行安全的前提下，通過綜合分析和技術(shù)比較確定；(4)采納地下埋設(shè)方式。受自然條件的限制時(shí)，局部地段可采納土堤埋設(shè)或地上敷設(shè)。(5)充分利用地形條件，兼顧熱力站、泵站的布置，本著“熱泵合一”的原則，盡量減少土地占用。2.2.3原始數(shù)據(jù)(1)最大設(shè)計(jì)輸量為1500萬噸/年；生產(chǎn)期生產(chǎn)負(fù)荷（各年輸量與最大輸量的比率）見下表2-1：年1234567891011121314生產(chǎn)負(fù)荷（%）608090100100100100100100100100908060表2-1生產(chǎn)期生產(chǎn)負(fù)荷表(2)年最低月平均溫度3C；(3)管道中心埋深1.8m；(4)土壤導(dǎo)熱系數(shù)1.8w/(mC)；(5)瀝青防腐層導(dǎo)熱系數(shù)0.18w/（mC)；(6)原油物性①20℃的密度880kg/m；②初餾點(diǎn)80℃；③反常點(diǎn)20℃；④凝固點(diǎn)22℃；⑤比熱2.1kJ/(kgC)；⑥燃油熱值4.1×10kJ/kg。(7)粘溫關(guān)系:35～43℃lgμ=2.86924-0.026477137T43～65℃lgμ=2.594060-0.02004657T(8)行壓力9.0MPa，熱站和泵站壓力損失分不為10m，熱泵站為30m，進(jìn)站壓頭為80m，末站剩余壓頭60m。(9)沿程里程、高程（管道全程350km）數(shù)據(jù)見表2-2：表2-2管道縱斷面數(shù)據(jù)里程（km）046.0107.9153.0203.0232.9297.7350.0高程（m）305080402058 50582.2.4溫度參數(shù)的選擇(1)出站油溫考慮到原油中不可幸免的含水，故加熱溫度不宜高于100℃，以防止發(fā)生沸溢。由于本設(shè)計(jì)采取先爐后泵的方式，則加熱溫度不應(yīng)高于初餾點(diǎn)，以免阻礙泵的吸入。另外，管道采納瀝青防腐絕緣層，其輸油溫度不能超過瀝青的耐熱程度。而且，考慮到管道的熱變形等因素，加熱溫度也不宜太高。綜上考慮，初步確定出站溫度T=60℃。(2)進(jìn)站油溫加熱站進(jìn)站油溫的確定要緊取決于經(jīng)濟(jì)比較。關(guān)于凝點(diǎn)較高的含蠟原油，由于在凝點(diǎn)附近粘溫曲線專門陡，故其經(jīng)濟(jì)進(jìn)站溫度常略高于凝固點(diǎn)。由于含蠟原油的粘溫特性及凝點(diǎn)都會(huì)隨熱處理?xiàng)l件不同而不同，故應(yīng)考慮最優(yōu)熱處理?xiàng)l件及經(jīng)濟(jì)比較來選擇進(jìn)出站溫度。綜合考慮，借鑒經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，初步設(shè)計(jì)進(jìn)站溫度T=35℃。(3)平均溫度當(dāng)管路的流態(tài)在紊流光滑區(qū)時(shí)，可按平均溫度下的油流粘度來計(jì)算站間摩阻。計(jì)算平均溫度可采納下式：(2-1)式中:—平均油溫，℃；、—加熱站的出站、進(jìn)站溫度，℃。2.3其他參數(shù)的選擇2.3.1工作日年工作天數(shù)350天。2.3.2油品密度依照20℃時(shí)油品的密度按下式換算成計(jì)算溫度下的密度：(2-2)式中:—分不為溫度為℃和20℃下的密度；ζ—溫度系數(shù)，；2.3.3粘溫方程㏒μ=2.362-0.0153T(2-3)2.3.4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(2-4)(2-5)式中:λi—導(dǎo)熱系數(shù)，w/(mC)；λt—土壤導(dǎo)熱系數(shù)，w/(mC)；α1—油流至管內(nèi)壁的放熱系數(shù)，w/（m2C)；α2—管壁至土壤放熱系數(shù)，w/（m2C)；ht—管中心埋深，1.8m；Dw—管道最外圍的直徑，m；Dw—管道最外圍的直徑，m。2.3.5摩阻計(jì)算當(dāng)管路的流態(tài)在紊流光滑區(qū)時(shí)，可按平均溫度下的油流粘度來計(jì)算站間摩阻。管道設(shè)計(jì)參數(shù)：(1)熱站、泵站間壓頭損失10m；(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(jìn)站壓力80m。2.3.6最優(yōu)管徑的選擇在規(guī)定輸量下，若選用較大的管徑，可降低輸送壓力，減少泵站數(shù)，從而減少了泵站的建設(shè)費(fèi)用，降低了輸油的動(dòng)力消耗，但同時(shí)也增加了管路的建設(shè)費(fèi)用。依照目前國內(nèi)加熱輸油管道的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，熱油管道的經(jīng)濟(jì)流速在1.5～2.0m/s范圍內(nèi)。通過計(jì)算，最終選定為外管徑26英寸，壁厚10.0mm。2.4工藝計(jì)算講明2.4.1概述關(guān)于高含蠟及易凝易粘油品的管道輸送，假如直接在環(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(dòng)力費(fèi)用高，運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)，且在冬季極易凝管，發(fā)生事故，因此在油品進(jìn)入管道前必須采取降凝降粘措施。目前國內(nèi)外專門多采納加入降凝劑或給油品加熱的方法，使油品溫度升高，粘度降低，從而達(dá)到輸送目的。本管線設(shè)計(jì)采納加熱的方法，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(dòng)力消耗，但也增加了熱能消耗以及加熱設(shè)備的費(fèi)用。熱油管道不同于等溫輸送，它存在摩阻損失和熱能損失兩種能量損失，而且這兩種損失相互阻礙，摩阻損失的大小決定了油品的粘度，而粘度大小又取決于輸送溫度的高低，管子的散熱損失往往占能量損失的主導(dǎo)地位。熱油沿管路流淌時(shí)，溫度不斷降低，粘度不斷增大，水力坡降也不斷變化。計(jì)算熱油管道的摩阻時(shí)，必須考慮管路沿線的溫降情況及油品的粘溫特性。因此設(shè)計(jì)管路時(shí)，必須先進(jìn)行熱力計(jì)算，然后進(jìn)行水力計(jì)算，此外，熱油管的摩阻損失應(yīng)按一個(gè)加熱站間距來計(jì)算。全線摩阻為各站間摩阻和。2.5確定加熱站及泵站數(shù)2.5.1熱力計(jì)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(jì)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能夠忽略不計(jì)。而總傳熱系數(shù)要緊取決于管外壁至土壤的放熱系數(shù)，值在紊流狀態(tài)下對(duì)傳熱系數(shù)值的阻礙可忽略。計(jì)算中周圍介質(zhì)的溫度取最冷月土壤的平均溫度，以加權(quán)平均溫度作為油品的物性計(jì)算溫度。由于設(shè)計(jì)流量較大，據(jù)經(jīng)驗(yàn)，將進(jìn)站溫度取為T=30℃，出站溫度取為T=60℃。在最小輸量下求得加熱站數(shù)。(1)流態(tài)推斷:(2-6)(2-7)(2-8)式中:ν—運(yùn)動(dòng)粘度；Q—流量，m3/s；d—內(nèi)徑，m；e—管內(nèi)壁絕對(duì)粗糙度，m。經(jīng)計(jì)算3000﹤Remin﹤Remax﹤Re1，因此各流量下流態(tài)均處于水力光滑區(qū)(2)加熱站數(shù)確定由最小輸量進(jìn)行熱力計(jì)算確定加熱站數(shù)加熱站間距LR的確定LR=㏑(2-9)式中:=,b=，T0—管道埋深處年最低月平均地溫，取3℃；G—原油的質(zhì)量流量，㎏/s；C—油品比熱，kJ/（kg?℃）；i—水力坡降。加熱站數(shù)NR=經(jīng)計(jì)算，需要設(shè)4個(gè)加熱站。2.5.2水力計(jì)算最大輸量下求泵站數(shù)，首先反算出站油溫，通過計(jì)算，確定出站油溫為40℃。由粘溫關(guān)系得出粘度等數(shù)據(jù)，為以后計(jì)算打好基礎(chǔ)。為了便于計(jì)算和校核，本設(shè)計(jì)中將局部摩阻歸入一個(gè)加熱站的站內(nèi)摩阻，而忽略了站外管道的局部摩阻損失。(1)確定出站油溫不能忽略摩擦熱的阻礙，用迭代法計(jì)算最大輸量下的出站油溫TRTR=T0+b+(TZ-T0-b)eal(2-10)i=β(2-11)式中:β、m—由流態(tài)確定，水力光滑區(qū)：m=0.25，β=0.0246；Q—體積流量，m3/s。(2)管道沿程摩阻H總=iL+△Z+∑hj(2-12)式中:△Z—起終點(diǎn)高差，m；∑hj—局部壓頭損失，m(3)推斷有無翻越點(diǎn)經(jīng)推斷，全程無翻越點(diǎn)。(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)操縱優(yōu)化運(yùn)行，因此選用串聯(lián)方式泵。選型并依照設(shè)計(jì)任務(wù)書中的已知條件，20×20×19HSBH=322-6.9824×10-5Q1.75計(jì)算管道承壓確定站內(nèi)泵的個(gè)數(shù)：管道承壓P=確定站內(nèi)泵的個(gè)數(shù):n<確定泵站書:Np=(2-13)經(jīng)計(jì)算，需要設(shè)4個(gè)泵站2.5.3站址確定依照地形的實(shí)際情況，本著熱泵合一的原則，進(jìn)行站址的調(diào)整。確定站址，除依照工藝設(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)境愛護(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)依照進(jìn)站油溫反算出的出站油溫應(yīng)低于管道同意的最高出站油溫；(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。最終確定站址如下表2-4：表2-4布站情況表站號(hào)12345站類型熱泵站熱泵站熱泵站熱泵站末站里程（km）087.5175262.5350.0高程(m)3077.234.554582.6校核計(jì)算講明2.6.1熱力、水力校核由于對(duì)站址的綜合考慮，使熱站、泵站的站址均有所改變，因此必須進(jìn)行熱力、水力校核。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。2.6.2進(jìn)出站溫度校核不同輸量下由進(jìn)站油溫反算出站油溫，所得油溫符合要求（低于初餾點(diǎn)等）即可。2.6.3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。各站進(jìn)站壓力只要滿足泵的吸入性能要求，出站壓力均不超過最大承壓，出站溫度低于最高出站溫度，就能夠合格。2.6.4壓力越站校核當(dāng)輸油主泵不可幸免地遇到斷電、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，能夠進(jìn)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(duì)其的進(jìn)出站壓力進(jìn)行確定以滿足要求，關(guān)于壓力越站而言，其所具有的困難要緊是地形起伏的阻礙及加熱站間距的阻礙。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，并依照此輸量計(jì)算越站時(shí)所需壓力，并校核其是否超壓。2.6.5熱力越站校核當(dāng)輸油主泵不可幸免地遇到斷電、事故或檢修時(shí)，或由于夏季地溫升高，沿程散熱減小2.6.6動(dòng)、靜水壓力校核(1)動(dòng)水壓力校核動(dòng)水壓力是指油流沿管道流淌過程中各點(diǎn)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(dòng)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(yùn)行情況有關(guān)，從縱斷面圖上能夠看出，動(dòng)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淌后，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。2.6.7反輸運(yùn)行參數(shù)的確定當(dāng)油田來油不足時(shí)，由于流量小，溫降快導(dǎo)致進(jìn)站油溫過低或者由于停輸?shù)染壒?，甚至出現(xiàn)凝管現(xiàn)象，需進(jìn)行反輸。由于反輸是非正常工況，白費(fèi)能量，故要求反輸量越小越好。本設(shè)計(jì)取管線可能的最小輸量為反輸輸量。由具體計(jì)算可知，能夠滿足反輸條件。通過一系列的校核，選擇的站址滿足要求。2.7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)的流淌過程，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)。該系統(tǒng)決定了油品在站內(nèi)可能流淌的方向、輸油站的性質(zhì)和所能承擔(dān)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。輸油站的要緊操作包括：①來油與計(jì)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(dòng)。(2)便于事故處理和維修。(3)采納先進(jìn)技術(shù)及設(shè)備，提高輸油水平。(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)營費(fèi)用輸油站工藝流程：(1)首站同意來油、計(jì)量、站內(nèi)循環(huán)或倒罐，正輸、一直油處反輸、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)末站同意來油，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(jiǎn)介：(1)來油計(jì)量來油—計(jì)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2.8要緊設(shè)備的選擇2.8.1輸油泵的選擇選泵原則：(1)為便于維修和治理，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(dòng)機(jī)為原動(dòng)機(jī)。(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(jià)。故所選輸油主泵為：202019HSB額定流量為2850m3/h(2)給油泵選泵原則：大排量、低揚(yáng)程、高效率故所選輸油主泵為：20×20×19HSB(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(dòng)管道以防止凝管。②出現(xiàn)事故工況時(shí)進(jìn)行反輸，如末站著火。要緊考慮資源利用問題因此選用輸油主泵充當(dāng)。經(jīng)計(jì)算滿足要求。2.8.2加熱爐的選擇選爐原則：(1)應(yīng)滿足加熱站的熱負(fù)荷要求，爐效高；(2)為便于檢修，各站宜選用兩臺(tái)以上加熱爐。加熱站的熱負(fù)荷由下面的公式計(jì)算：Q=Gc(TR-TZ)（2-16）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℃。提供的加熱爐型號(hào)如下：800kw,1000kw,1250kw,1600kw,2000kw,2500kw,3150kw,4000kw,5000kw2.8.3首末站罐容的選擇（2-17）式中:m——年原油輸轉(zhuǎn)量，kg；V——所需罐容，m；ρ-——儲(chǔ)油溫度下原油密度，kg/m；ε——利用系數(shù),浮頂罐0.9；T——原油儲(chǔ)備天數(shù)，首站3天，末站5天。2.8.4閥門依照規(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。3工藝設(shè)計(jì)計(jì)算書3.1經(jīng)濟(jì)管徑(3-1)式中：d經(jīng)濟(jì)管徑（m）Q質(zhì)量流量（kg/s）v經(jīng)濟(jì)流速（m/s）原油密度（kg/m）選定:進(jìn)站油溫T=35C出站油溫T=60CT=（60+2×35）=42.67C=880-0.681(42.67-20)=864.56kg/mQ=G/=496.03/864.56=0.570m/s3.1.1經(jīng)濟(jì)流速含蠟原油經(jīng)濟(jì)流速在1.5m/s~2.0m/s之間當(dāng)v=1.5m/s時(shí)：d==694mm當(dāng)v=2.0m/s時(shí)：d==603mm選擇管徑的范圍為603mm和694mm之間。選管：由國產(chǎn)鋼管部分規(guī)格初步選定鋼管，取D=660mmδ=10.0mmd=640mm式中：—管道外徑；—管子壁厚；—管道內(nèi)徑。反算經(jīng)濟(jì)流速v===1.77m/s經(jīng)濟(jì)流速在1.5m/s~2.0m/s之間，故所選管徑符合要求3.1.2確定管道承壓管道材料選定為X70鋼(3-2)其中：=K因此p=2=2×0.006×176.4/0.219=9.666Mpa=1140米油柱，此為管道最大承壓3.2熱力計(jì)算與確定熱站數(shù)3.2.1確定計(jì)算用各參數(shù)粘溫關(guān)系:35～43℃lgμ=2.86924-0.026477137T43～65℃lgμ=2.594060-0.02004657T3.2.2確定流態(tài)屬水力光滑區(qū)計(jì)算如下：雷諾數(shù)：35～43℃時(shí):43～65℃時(shí): 因此，屬水力光滑區(qū)，β=0.0246，m=0.25水利坡降：m/m3.2.3總傳熱系數(shù)的確定(3-3)其中，管外壁至大氣放熱系數(shù)：(3-4)紊流時(shí)管內(nèi)放熱系數(shù)α對(duì)K阻礙專門小，可忽略。土壤導(dǎo)熱系數(shù)：λ=1.8w/(mC)管中心埋深：h=1.8m瀝青防腐層一般6mm~9mm,那個(gè)地點(diǎn)取6mm即瀝青防腐層：厚度δ=6mm,導(dǎo)熱系數(shù)λ=0.18w/mC計(jì)算如下：確定總傳熱系數(shù)：=1.88k==1.75w/mC3.2.4最小輸量下確定熱站數(shù)站間距：(3-5)式中：熱站數(shù):平均站間距:熱力布站及校核初步在0km,87.5km,175km,262.5km反算出站油溫：T=55.8℃T=35℃則依照得：880-0.681(42.67-20)=864.56kg/m該溫度下流量:Q=0.345m/s因?yàn)?則:圓整取n=4依照上述過程,迭代一次,得到出站溫度T=52.4℃,兩次相差小于1℃,因此出站溫度取52.4℃.滿足要求。綜上，最小輸量時(shí)取加熱站為四個(gè)。3.3水力計(jì)算與確定泵站數(shù)3.3.1迭代算出站油溫由于最小輸量下加熱站數(shù)為四個(gè)，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，最大輸量下加熱站數(shù)也取四個(gè)。假設(shè)b=0880-0.681(42.67-20)=864.56kg/mQ=0.570m/s 進(jìn)站油溫T=35℃出站油溫T=42℃3.3.2推斷翻越點(diǎn)依照翻越點(diǎn)定義推斷107.9km,,和232.9km處可能是翻越點(diǎn)。其中0km處高程30m107.9km處高程80m232.9km處高程58m從起點(diǎn)到終點(diǎn)所需壓頭為:從起點(diǎn)到107.68km處所需壓頭為:從起點(diǎn)到232.9km處所需壓頭為:通過推斷，全線沒有翻越點(diǎn)。3.3.3選泵確定泵站數(shù)沿程總摩阻：h為站內(nèi)摩阻泵站數(shù)：,其中，hc為站內(nèi)損失選泵為：20×20×19HSBH=322-6.9824×10-5Q1.75一臺(tái)泵揚(yáng)程H=277.64m依照泵特性曲線和管路特性曲線做出圖3-1：圖3-1依照?qǐng)D3-1可知:三臺(tái)泵串聯(lián)揚(yáng)程H=732.36m因此:總共選4臺(tái)其中1臺(tái)備用取整n=43.3.4確定站址初步泵址為0km,87.5km,175km,262.5km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80m出站壓力:80+801-30=851m 3#中間站進(jìn)站壓力:851-0.0029×1.01×750×1000-(90-30)-30=249.5m出站壓力:249.5+534-30=753.5(2個(gè)泵運(yùn)行)末站進(jìn)站壓力:755.5-0.0029×1.01×175×1000-(90-30)-30=212m最大流量時(shí):1臺(tái)泵的揚(yáng)程H=277.64m,2臺(tái)泵H=488.24m,3臺(tái)泵H=732.36m首站進(jìn)站壓力:80m出站壓力:80+732.36-30=782.36m2#站進(jìn)站壓力:782.36-0.007×1.01×87.5×1000-(77.25-30)=200.5m出站壓力:200.5+488.24-30=658.86m(2泵運(yùn)行)3#站進(jìn)站壓力:658.86-0.007×1.01×87.5×1000(34.5-77.25)=81.26出戰(zhàn)壓力:81.26+732.36-30=783.62m4#站進(jìn)站壓力:783.62-0.007×1.01×87.5×1000-(28.63-34.5)=168.62m出站壓力:168.62+488.24-30=656.62m(2泵運(yùn)行)末站進(jìn)站壓力:656.62-0.007×1.01×87.5×1000(47.5-34.5)=60m進(jìn)出站壓力經(jīng)校核均滿足要求。3.4不同輸量下的布站方案3.4.1最小輸量時(shí)布站方案最小輸量時(shí)，確定熱站數(shù)為四個(gè)。出站溫度TR=52.4進(jìn)站溫度TZ=35則依照得：880-0.681(42.67-20)=864.56kg/mQ=0.350m/s沿程總摩阻：泵的揚(yáng)程H=322-6.9824×10-5Q1.75三臺(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。3.4.2最大輸量時(shí)布站方案最大輸量時(shí)：由于最小輸量時(shí)加熱站數(shù)為四個(gè)，從經(jīng)濟(jì)環(huán)保角度考慮，最大數(shù)量時(shí)可調(diào)整成四個(gè)加熱站。下面反算設(shè)兩個(gè)加熱站時(shí)的出站溫度。仍取進(jìn)站溫度T=35℃。假設(shè)b=0Q=0.570m/s滿足要求。前面已計(jì)算出最大輸量時(shí)的泵站數(shù)為四個(gè)。綜上，最終布站情況為四個(gè)熱站，四個(gè)泵站。按照熱泵和一的原則可得各站站址如下表3-2：表3-2里程（km）087.5175262.5350高程（m）3077.234.55458布站情況首站1#熱泵站2#熱泵站3#中間站熱泵站4#熱泵站末站3.5各站運(yùn)行參數(shù)3.5.1輸量最大時(shí)參數(shù)計(jì)算結(jié)果如下表3-3：四泵站二熱站表3-3里程（km）087.5175262.5350高程（m）3077.234.55458進(jìn)站溫度（）35/35/35出站溫度（）42/42/35進(jìn)站壓力（m）80202.2685.26174.6224.2泵站揚(yáng)程（m）732.36488.24732.36488.240出站壓力（m）782.36660.86787.62662.62603.5.260%輸量時(shí)參數(shù)計(jì)算見表3-6四熱站兩泵站表3-6里程（km）087.5175262.5350高程（m）3077.234.55458進(jìn)站溫度（）3535353535出站溫度（）52.452.452.452.435進(jìn)站壓力（m）80/251.5/214泵站揚(yáng)程（m）801/534/0出站壓力（m）851/755.5/603.6反輸計(jì)算3.6.1反輸量的確定