油田地面建設工程設計

前言前言轉(zhuǎn)接站是油田地面集輸系統(tǒng)中的重要組成部分，是把分散的原油集中，簡單處理并泵送至聯(lián)合站的必要環(huán)節(jié)。整個過程從油井井口開始，將油井生產(chǎn)出并經(jīng)過計量站的原油和其他產(chǎn)品，在油田上進行集中，油水分離處理，并將原油（或含水原油）送往聯(lián)合站。由于本區(qū)塊中原油儲量較小，且前期開采出的原油含水量較少，從經(jīng)濟角度考慮，轉(zhuǎn)接站前期并不進行油水分離，只設加熱爐與混輸泵，進行油水混輸。相關油水分離設備可在本區(qū)塊開采后期視情況增設。1.1設計依據(jù)1.1.11.1.21.1.31.2設計原則1.2.1遵重可行性研究報告提出的方案，但必須進一步結(jié)合現(xiàn)場實際；使方案更具操作性、更優(yōu)化。1.2.2整個改造體現(xiàn)效率、效益優(yōu)先的原則。1.2.3體現(xiàn)節(jié)能降耗的原則，做到能量的綜合利用。1.2.4盡量依托老設施，節(jié)省投資。1.2.5嚴格按照可研的批復要求，將投資控制在要求范圍內(nèi)。1.3改造的目的1.3.1確保在未來10年內(nèi)，油、氣集輸系統(tǒng)能夠高效的運行。1.3.2最經(jīng)濟、最大限度地實現(xiàn)油氣密閉、油氣混輸，為聯(lián)合站，南塊站提供氣源。1.3設計應遵循的主要標準規(guī)范《油田油氣集輸設計規(guī)范》SY/T0004-98《原油和天然氣工程設計防火規(guī)范》 GB50183-1993《石油設施電氣裝置場所分類》 SY/T0025-95《油田注水設計規(guī)范》 SY/T0005-1999《油田采出水處理設計規(guī)范》 SY/T0006-1999《除油罐設計規(guī)范》 SY/T0083-94《油田采出水工程設計技術規(guī)定》 Q/SL0481-2001第1章轉(zhuǎn)接站設計說明書1.1概論轉(zhuǎn)接站是油田地面集輸系統(tǒng)中重要的組成部分，擔負著附近各采油井來油的轉(zhuǎn)輸工作。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，那么油氣集輸則是吧分散的原料集中處理，使之成為油田產(chǎn)品的過程。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，做到技術先進、經(jīng)濟合理、生產(chǎn)安全可靠，保證為國家生產(chǎn)符合數(shù)量和質(zhì)量要求的油田產(chǎn)品。轉(zhuǎn)接站一般建在集輸系統(tǒng)壓力允許的范圍內(nèi)，為了不影響開發(fā)井網(wǎng)以及油田中后期加密井網(wǎng)的布置與調(diào)整，應盡量建在油田構(gòu)造的邊部。轉(zhuǎn)接站的功能有：（油氣水分離），（污水回注），原油加熱，原油泵輸?shù)?。油井產(chǎn)物經(jīng)計量、（脫水）、加熱、泵輸?shù)裙に嚟h(huán)節(jié)后，被輸向通往聯(lián)合站的集輸管網(wǎng)。聯(lián)合站的主要設備及設施有：油氣分離設備、加熱設備、泵機組等。聯(lián)合站除了油氣工藝系統(tǒng)外、還包括配電、供給水、供熱、電訊、采暖、通風、自動控制等系統(tǒng)，以及必要的生產(chǎn)廠房、輔助生產(chǎn)設施和行政生活設施（辦公室、宿舍等）。1.2轉(zhuǎn)接站工藝系統(tǒng)概述1.2.1油氣水混合物的收集一個區(qū)塊中若干油井的井口產(chǎn)物經(jīng)過計量后，輸送到轉(zhuǎn)接站進行集中轉(zhuǎn)輸。在轉(zhuǎn)輸過程中對于高粘度、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轉(zhuǎn)接站而不至于凝固在管線內(nèi)。通常采用加化學添加劑的方法降粘、降凝。1.2.2油氣水的初步分離在實際生產(chǎn)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(chǎn)物中常含有水特別在油井生產(chǎn)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。1.2.3原油加熱泵輸在轉(zhuǎn)輸過程中對于高粘度、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(lián)合站而不至于凝固在管線內(nèi)。油田在輸送原油時大部分使用水套爐、電熱套給原油提供熱量，這些設備都是先發(fā)熱然后通過導體把熱量傳送給被加熱物質(zhì)，從而保證原油的流動性，防止管路堵塞。1.2.4輔助生產(chǎn)系統(tǒng)輔助生產(chǎn)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(lián)合站的必要組成部分，是聯(lián)合站正常工作的保證。1.3站址選擇和總平面布置1.3.1站址選擇與平面布置概述對于站址的選擇，從平面上考慮應滿足下列要求：站址應有一定的面積，使站內(nèi)建筑物之間能留有負荷防火安全規(guī)定的間距，并給站的擴建和改造留有必要的余地。所選站址與附近企業(yè)、住宅、公用建筑物要保持應有的安全防火距離。所選站址的交通、供電、供水、電訊等盡量方便，還應靠近允許排污水的低洼地帶或水塘，或者靠近考慮污水處理設施的地方，以便排除站內(nèi)的污水，不致?lián)p害農(nóng)田和水源.1.3.2本轉(zhuǎn)接站平面布置根據(jù)工藝流程，按不同的生產(chǎn)功能和特點，將同類工藝設施相對集中的布置在一起，主要分為：儲油灌區(qū)，鍋爐房，泵房，配電房，消防區(qū)，輔助生產(chǎn)及生產(chǎn)管理區(qū)，并預留出油水分離處理區(qū)，污水處理區(qū)的位置。轉(zhuǎn)接站各區(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(chǎn)操作方式有很大的區(qū)別，有必要按生產(chǎn)操作、火災危險程度、經(jīng)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。站內(nèi)有火源，又有危險區(qū)，所以做平面布置時應特別注意安全。鍋爐房油氣集輸系統(tǒng)的站庫采暖，生產(chǎn)及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%，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(nèi)宜統(tǒng)一鍋爐型號，供熱參數(shù)及燃燒方式。儲油灌區(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1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(nèi)最大油罐容量的一半。雨水排出口應設在堤的內(nèi)側(cè)，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。油水分離處理區(qū)該區(qū)主要是進行初步的油水分離，即在油氣水三相分離器進行分離脫水，使原油含水量大大降低后外輸。該區(qū)主要設備為油氣水三相分離器。污水處理區(qū)原油脫水后的污水里含有大量的原油和其它的物質(zhì)，若污水任意排放將嚴重污染環(huán)境，破壞生態(tài)平衡，給人們的生產(chǎn)和生活帶來嚴重的危害。對含油污水進行處理和回注，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(chǎn)。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。供排水、消防系統(tǒng)油田注水、油田生產(chǎn)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(zhì)，還有過濾間，配有壓力濾罐。站內(nèi)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。罐區(qū)采用半固定式給水消防設施。1.4流程及流程說明1.4.1工藝流程的設計要求yuanze1、 油氣集輸應根據(jù)批準的油田開發(fā)設計，全面規(guī)劃，分期實施，以近期為主，做到遠近結(jié)合，并適當考慮擴建，改造的可能性。應根據(jù)要求，進行合理的布置。必須對油氣集輸過程中產(chǎn)生的廢水廢氣廢渣等進行妥善的處理，必須滿足國家的現(xiàn)行標準。2、 油氣集輸?shù)墓に囘^程應密閉、降低油氣損耗；應合理的利用油田產(chǎn)品的熱能和壓能，以降低能耗。3、 系統(tǒng)布局應符合工藝流程和產(chǎn)品流向，方便生產(chǎn)管理和油田調(diào)整。設計工藝流程應能保證聯(lián)合站處理的油氣產(chǎn)品的質(zhì)量要求，產(chǎn)量高，經(jīng)濟效益好。在滿足聯(lián)合站各項生產(chǎn)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?shù)娜荛]流程，要比開式流程有多方面的優(yōu)點：一般的開式流程原油損耗約為2?4%，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(chǎn)品的質(zhì)量。（2）密閉式流程結(jié)構(gòu)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(nèi)的三級分離。兩段脫水是指一級油氣水三相分離脫水和電脫水器脫水。1.4.2原油處理工藝簡介benzhanliucheng為了降低油氣損耗和動力損耗，本站采用密閉式生產(chǎn)流程。油氣集輸流程包括密閉生產(chǎn)流程和開式生產(chǎn)流程兩種。本站流程包括正常生產(chǎn)流程和輔助生產(chǎn)流程。主要生產(chǎn)流程（密閉流程）本站流程說明：本站在正常生產(chǎn)情況下使用有泵密閉流程。另外，本站還設置了停電流程。聯(lián)合站在停電時，站外來油經(jīng)過進站閥組、油氣水三相分離器、原油緩沖罐后進入原油儲罐作暫時的儲存，等有電時再用循環(huán)泵將儲罐內(nèi)的含水原油抽出來送往加熱爐，以后流程同有泵密閉流程。該站除正常的生產(chǎn)流程外，還有站內(nèi)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(lián)合站或外輸管線的突發(fā)事故而影響油田生產(chǎn)。原油在聯(lián)合站內(nèi)處理的工藝流程如下：1.4.2.1正常流程：注破乳劑 氣計量一氣站站外來油一進站閥組一油氣水三相分離器一緩沖罐一循環(huán)泵一污水f污水處理區(qū)電脫水器一加熱爐一原油穩(wěn)定塔一（凈化油罐）一原油外輸泵一計量一外輸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(zhì)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）。主要集輸流程該區(qū)塊集輸流程主要是采用密閉流程一級半布站模式，即在各計量站只設計計量閥組，數(shù)座計量閥組共用一套計量裝置。單井來油進計量站計量，依靠抽油機在井口的壓力進入接轉(zhuǎn)站，在接轉(zhuǎn)站內(nèi)不進行油氣分離，直接泵輸含水原油。主要集輸流程如下：單井來液一量站一接轉(zhuǎn)站一-含水原油外輸計圖1.1單井來*~計量立~接轉(zhuǎn)站-含水油外輸 污水外輸2.1.1主要集輸流程八面河油田集輸流程主要是采用開式三級布站模式，即單井來油進計量站計量，依靠抽油機在井口的壓力進入接轉(zhuǎn)站，在接轉(zhuǎn)站內(nèi)進行油氣分離、沉-6- 天然氣外輸降預脫水，含水油、天然氣、污水分別外輸。主要集輸流程如下:單井來液 計量站含水油外輸單井來液 計量站含水油外輸 污水外輸1.5管線的安裝說明在總平面圖上分區(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。場區(qū)內(nèi)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(cè)，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。主要的油管線均采用伴熱管線。場區(qū)管線的敷設方式，根據(jù)場區(qū)土壤性質(zhì)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敷設；罐區(qū)全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。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0.3?0.5m，與人行道交叉時應加設過橋。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。2.5設備及管線的安裝布置2.5.1進站閥組的安裝站外來油管線一共三條，在進站閥組處由一條匯管輸往三相分離器，安裝匯管后，可以避免因來油不均而造成分離器過載，以及在某臺分離器檢修時，可以通過匯管調(diào)節(jié)將該管線的來油分散至其他管線中。2.5.2電脫水器的布置安裝本站采用的電脫水器，其控制壓力為0.3MPa,采用雙排布置，相鄰列間距取1.5米。為了避免電脫水器中有氣體析出，使用循環(huán)泵，增高原油的壓力，從而確保了電脫水器的安全。電脫水器入口處裝設藥劑管線，以便于加速電場力對原油乳狀液的破乳脫水。在電脫水器出油管切斷閥之前應安裝壓力表和取樣閥，在排水管切斷之前應安裝全封閉式安全閥、取樣閥和觀察窗。2.5.3管線安裝綜述再總平面圖上分區(qū)布置的基礎上，油氣、熱力、供排水管線及電路、電信線盡量縮短長度，在滿足水力熱力的要求、下，線路布置力求整齊美觀。場區(qū)內(nèi)各種地下、地上管路和供電、通信線路應集中布置在場區(qū)道路的兩側(cè)，應避免地上管線和電力、電信線路包圍工藝管線和獨立的建筑物，并減少和場區(qū)道路的交叉。交叉時采用直交。主要的油管線均設有伴熱管線。2.5.4輸油泵房的布置安裝1） 泵房里的泵成行布置，均采用防爆電機，并將泵基礎前端邊沿取齊。2） 泵基礎前端與墻邊距為3.9米，以利于布置管線和人員走動，泵前的主要通道（從工藝管線突出部分到前墻的凈距）不小于1.0米，不大于2.0米。3） 電機突出部分與后墻的距離為1.2米，滿足更換電機或抽芯檢查的要求。4） 原油泵的吸入管應裝有過濾器和真空壓力表，出口表應裝止回閥和壓力表。與泵進出口相連的管段應比泵進出口的直徑大一段。5） 離心泵進口管線的最高點或過濾器的頂端，泵出口閥的前邊應裝放氣管，放氣管一般為DN15，此放氣管常和壓力表接頭結(jié)合在一起安裝。6） 齒輪泵的出口管線上設置安全閥。1.6選取的設備表油氣水三相分離器04000X168005臺原油臥式緩沖罐04000X176002臺電脫水器03600X140004臺水套加熱爐HJ1250-H/2.5-Q4臺外輸泵DYI155-303臺循環(huán)泵IY200-150-250B3臺鋼制浮頂罐100005座第2章轉(zhuǎn)接站的工藝計算及設備選取2.1本區(qū)塊油層地質(zhì)儲量估算由于所掌握的知識有限以及對所給的部分資料的理解和認識有限，因此只能根據(jù)已有的知識和資料利用容積法對油層的地質(zhì)儲量進行初步估算，以備后續(xù)的地面系統(tǒng)工程設計做數(shù)據(jù)參考容積法估算石油儲量的基本公式（萬t（萬t）Boi式中各參數(shù)的的物理意義及具體數(shù)值選取:1E——含油面積，6.1km2；2.處 平均有效厚度，m；由資料中的“MM斷塊Es33①有效厚度等值線圖”可以估得h=4.0m；3.中—平均有效孔隙度，小數(shù)；由資料中的“MM斷塊Es33①孔隙度等值線圖”可以估得①=0.12；4昏——平均油層原始含水飽和度，小數(shù)；由資料中的“M1-M2-M3測井解釋成果表”可以算的平均含油飽和度S_0.5162+0.6173+0.5545_05627w所以Si=1-S=1-0.5627=0.4373；5.乩——平均地面原油密度，0.84t/m3；6鳧i—平均原始原油體積系數(shù)。由資料中的“M1高壓物性分析數(shù)據(jù)表”中數(shù)據(jù)得地層壓力下Bi_1.3138；將以上各數(shù)據(jù)帶入公式可得:N_N_100x6.1x4.0x0.12x(1—0.4373)x0.841.3138=105.34(萬t)2.2加熱爐的選取進口溫度14°C，出口溫度60°C。原油含水率50%,所需熱量分兩部分計算。(1)加熱純油需要的熱量：從《油田油氣集輸設計技術手冊》式(7-1-1)計算加熱爐的熱負荷：Q_GC—1——(2-1)mp3.6式中，Q一被加熱介質(zhì)所需的熱負荷；kwG—被加熱介質(zhì)的質(zhì)量流量，1.24t/h；Cp一被加熱介質(zhì)的定壓比熱容，KJ/(Kg*C)；11—被加熱介質(zhì)入爐溫度，C；t—被加熱介質(zhì)出爐溫度，C；則由式(2-1)得：50—14Q=1.24x0.5x4.2x——_26.04kw油 3.6(2)加熱油中水所需的熱量：由式(2-1)-@水1.240.84x4.2@水1.240.84x4.2x50-143.6_62kw油和水所需要的總熱量:Q+Q=26.04+62=88.04kw即加熱爐的總^/fe^72259.93kw，由《油田油氣集輸設計技術手冊》表7-1-6,選取GW100-SY/2.5-Y加熱爐(加熱爐效率為90.6%)所需臺數(shù)為:88.04n_ _0.97100x90.6%取整得n=1臺校核溫升:100x90.6%G、+氣孔3.6 3.6100x90.6%1.24x0.5x4.21.476x1.0x4.2+3.6 3.6=37.06°C>36°C故選取GW100-SY/2.5-Y一臺加熱爐（加熱爐效率為90.6%）基本滿足要求。2.3泵的選取由（4-4）得h=78.28m要求終點有0.15Mpa的剩余壓力，則:七=也=18.93mH總=78.28+18.93=97.21m（油）=81.66m（水）外輸量:Q=8.17x10-4m3/s=2.94m3/h選用64Y100B規(guī)格Q’=4.94m3/h,.H=49.5m.n=Q=竺=0.595Q' 4.94兩臺泵串聯(lián)使用基本可以滿足最大揚程要求品］=2.5m尸…故選用2臺40Y40x2C型泵串聯(lián)聯(lián)使用，再選一臺備用。2.4儲罐的選取由文獻“輸油管道設計與管理——楊筱蘅主編”可知，站內(nèi)油罐容量取決于管道輸量及所需的儲備天數(shù)，可以按下式確定：V=GK （2-2）350ps式中V 油罐總?cè)萘?，m3；G——站內(nèi)油品年總運轉(zhuǎn)量，G=2.3x104t；p——儲存溫度下的油品密度，p=0.921/m3；￡——油罐裝量系數(shù)，宜取0.9；K——油品儲備天數(shù)，K=5d；代入式中（2-2）得：2.3x104V= x5=396.8m3350x0.92x0.9所以選取一個500m3的油罐以備事故處理和油品轉(zhuǎn)運等狀況。第3章外輸管的工藝計算及選取3.1基本參數(shù)3.1.1由大賽資料所得數(shù)據(jù)：設計輸量：Q=2.5*104m2/年；年平均氣溫：T0=14°C；原油密度：p=0.8366---0.8409t/m3；原油粘度：M=5.33---6.65mPa.s；凝固點：20---30C；含蠟量：10.14---11.28%；含硫量：0.09—0.1%；含膠量：16.91—17.63%；初餾點：80---86C；3.1.2所選輸油管道規(guī)格：推薦流速：u=1m/s；流量：Q=49L/min所以根據(jù)流速和流量由下圖可得：

管道內(nèi)徑d=32mm；StiB/trn/minKm/s)管道內(nèi)徑d=32mm；StiB/trn/minKm/s)根據(jù)上述所得到的d和“GB9711.1石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術條件第部分A級鋼管”中下表：選取外徑D=42.2mm、壁厚（5=3.6mm、內(nèi)徑d=35.0mm的帶螺紋鋼管

表2.1帶螺紋鋼管的尺寸、重量和試驗壓力衰R常螺紋財管的民寸、重量和試騷壓力標外徑mm壁厚Tmmmm計算重Jt歧融試臉壓力以尺寸窟鑰管R林重星無晚紋M翊沽上接L175L210L2451/80.始10.3LT0.Q.?4-B4?！鰐-81“0.4313.7務地am4.B妃官4題3/40,511禮12.3寥a禎0.05靜LE4.S]/E山沛21.3小15-7\.2&。，眄■1-￡4.8虹B3/49.U26.720.9b?o0.094.84-￡以1L7033.43-426-E 2.53隊094M4-K481林2,3。42.23亂0333ClIS&96.922^75眠33-74成94-07Or276.SS9E623,75do.33-955思。.州6.97,65,9口73.C62.6H，明6-37.67r70舶、5.577.3ii,at0.B2氐■&6,97.R3版$-25L01.65U00.213.4E1.4%&38-39.04ILW114.36,0102.31。＜i22-00B.3乩A9.Q51示ODs睥12L&22.54B-38」9,0619,45施3f1154,1路雄3.V| &39,03.2油水物性計算該方案前期為油水混輸，因此管道為油水混輸管，設計的極限狀態(tài)油品的含水量為50%。因此按此時油品進行物性計算。3.2.1油品密度計算由資料知原油密度：p=0.84t/m2；所以含水率50%的油品密度:1+0.84 1/m2=0.92t/m223.2.2油品粘度選取后期當含水量達到50%時，粘度急劇降低，可近似為水的粘度，所以由表2.2查得:

表2.2水的粘度表I水的粘度【X103P4-h}淚度I0[2-4601.787L72S1.671L6L81.5671.5191,472L.42SL3跚1,輜:.01.3071.2351^021.169、撰小I.IQ9L.0BIL05?■..027201.0020.97790.95480.9325U.9L]10.HW40.87D5U.K5I3O.S3270tjl4H300.79750.7647U.749I0.73400.71940.70520.6915U.67S30.665440A.A5290.640R02910.6L7M0.60670.596C0.58560.5750.56560.5561r=0.7194mPa.s3.3管道水力計算3.3.1輸油管道沿程摩阻的計算輸油管道沿程摩阻可按達西公式計算:h=XLV2 （3—1）d2g式中相關數(shù)據(jù)的計算與選取：（1）水力摩阻系數(shù)入開發(fā)后期油品動力粘度p=0.7194mP.sv=凹 （3—2）PRe=四 （3—3）v由式（3—2）和（3—3）得：Re=虬=1x0.0409x840=52304.7R 0.7194x10-3因此3000<Re<105，所以管道中液流處于水力光滑區(qū)。所以0.3164Re0-250.3164Re0-250.316452304.70.25=0.02092（2）L的選取由資料知該新增儲量區(qū)向北2公里左右可進入最近的配套集輸設施覆蓋區(qū)，但考慮到該地區(qū)內(nèi)農(nóng)田縱橫交錯，村莊遍布，所以管道不可能直線鋪設到最近的配套集輸設施覆蓋區(qū)，不可避免會有繞行彎曲的情況，從而加大管線長度，但由于該地區(qū)的具體地況地貌和村莊建筑地理分布情況沒有具體給出，所以初步選取該管道長度L=3km。（3）其他參數(shù)具體數(shù)據(jù)d=40.9mm； 推薦流速v=1m/s； g=9.8m/s2將各個參數(shù)的具體數(shù)據(jù)代入（3—1）式中得：h=0.02092x3000x-^^m=78.28 （m） （3-4）0.04092x9.83.3.2輸油管道局部摩阻的估算由于具體的管道繞行和彎曲情況以及管道上閥門等附件不清楚，所以將該管道上所有的局部摩阻整合為20個R=3d圓彎頭的局部摩阻。由“輸油管上常用的局部阻力系數(shù)表”查的入「0.022時R=3d圓彎頭的局部摩阻系數(shù)：0 Z0=0.5由TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"。=。*=0.5x0.03637=0.8266

00.022 0.022所以總的局部摩阻可按下式求得：V2 12 /、h=N=20x0.8266x=0.8435 （m）J2g 2x9.8所以七<<h，所以局部摩阻可以忽略。3.3.3管道的壓降計算根據(jù)伯努利方程可得：Z+—^+-^=Z+^Z+V^+h+h （3——5）ePg2g Zpg2g j式中各參數(shù)數(shù)據(jù)（1） 因為該地區(qū)地勢平坦，所以Zq=Zz；（2） 因為管徑無變化，所以根據(jù)連續(xù)性原理知v=v；將各參數(shù)數(shù)據(jù)代入（3-5）式得：AP=Pq—Pz=pg（h+h）=840x9.8x（78.28+0.8435）=0.6513 （MPa）3.4管道熱力計算3.4.1埋地直管道部分熱力計算外輸泵在事故流程和正常流程中都要使用，因此選取最低操作溫度為50°C。已知：p=920kg/m3P=1000kg/m3Q=8.17x10-4m3/s運動粘度為：r=0.7194mPa?s動力粘度：v=0.782x10-6m2/s由于選取的管道規(guī)格為：外徑D=42.2mm、壁厚(5=3.6mm、內(nèi)徑d=35.0mm 帶螺紋鋼管則實際流速為：v=0.849m/s外輸溫度為：50C,由于考慮到沿途要跨越兩條100m寬的河所以埋地管道距離為L1=2.8km由蘇霍夫公式計算溫降為：T=T+氣—T)e"Gc (3-6)式中：T——周圍介質(zhì)溫度，T=-5.4C；Tq 管道起點油溫，C；k——管道總傳熱系數(shù)，取k=1.2；D——管道外徑，m；L一管道加熱輸送距離，2.8km；c——輸油平均溫度下油品的比熱容