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第三章長距離輸油管道22023/3/23主要內(nèi)容第一節(jié)概述第二節(jié)等溫輸油管道的工藝設(shè)計第三節(jié)熱油輸送管道的工藝計算第四節(jié)順序輸送第五節(jié)輸油站第六節(jié)易凝高粘原油輸送工藝32023/3/23一、輸油管道的分類企業(yè)內(nèi)部輸油管道長距離輸油管道經(jīng)營方式用戶煉油廠礦場油庫轉(zhuǎn)油站聯(lián)合站計量站油井礦場油氣集輸系統(tǒng)長輸管道原油管道成品油管道第一節(jié)概述52023/3/23二、長距離輸油管道的組成◆輸油站首站中間站末站
◆線路輸油泵站輸油站功能:
加壓加熱
計量(首、末站)加熱站62023/3/23三、長距離輸油管道的特點
與公路、鐵路、水路運輸相比,管道運輸?shù)膬?yōu)點為:1、運輸量大連續(xù)運行72023/3/232、運費低、能耗小原蘇聯(lián)管線運價約為鐵路的1/2,美國約為鐵路的1/7-1/10,我國目前基本與鐵路持平。(基于合理輸量)3、埋地管道受氣候環(huán)境因素影響小,安全可靠;密閉運輸,損耗率低。4、建設(shè)投資小,占地面積小。92023/3/23等溫輸送加熱輸送加劑輸送(添加降凝劑、減阻劑)成品油順序輸送原油改性輸送原油熱處理輸送其它輸送方式原油液環(huán)輸送原油磁處理輸送原油稀釋輸送原油伴熱保溫輸送四、油品管道輸送方式102023/3/23輸油管道工藝計算的目的:
2.確定管徑、泵型號、泵機組數(shù)、泵站數(shù)和加熱站數(shù)及沿線站場位置的最優(yōu)組合方案,并為管道采用的控制和保護措施提供設(shè)計參數(shù)。
1.妥善解決沿線管內(nèi)流體的能量消耗和能量供應(yīng)這對主要矛盾。什么叫等溫輸油管道?輸送輕質(zhì)成品油或低凝點原油的長輸管道,沿線不需要加熱,油品從首站進入管道,經(jīng)過一定距離后,管內(nèi)油溫就會等于管道埋深處的地溫,故稱為等溫輸油管道。
油溫=地溫=常數(shù)。第二節(jié)等溫輸油管道的工藝設(shè)計112023/3/23
輸油泵站的任務(wù)就是不斷向管道輸入油品,并給油流提供一定的壓力能,以便維持管內(nèi)流動。泵站工作特性就是泵站輸出的流量Q與壓頭H之間變化關(guān)系H=f(Q)
,也就是泵機組的聯(lián)合工作特性。單臺泵機組的工作特性取決于泵的類型和規(guī)格,還與原動機的類型相關(guān)。由于離心泵具有排量大、揚程高、效率高、流量調(diào)節(jié)方便、運行可靠等優(yōu)點,在長輸管道上得到廣泛應(yīng)用。一、輸油泵站的工作特性132023/3/23圖2-1離心泵特性曲線(1)工作特性:Q↑→H↓(2)效率特性:最高量左右7%區(qū)域為高效區(qū)(3)功率特性:特性曲線142023/3/232、改變泵特性的方法(1)切削葉輪a、b—與葉輪直徑D0對應(yīng)的泵特性方程中的兩個常系數(shù)。泵的比轉(zhuǎn)數(shù)ns60120200300500(D0-D)/D00.200.150.110.090.07
離心泵葉輪的允許切割量152023/3/23式中:n-調(diào)速后泵的轉(zhuǎn)速,r/min;n0-調(diào)速前泵的轉(zhuǎn)速,r/min;a,b-與轉(zhuǎn)速n0對應(yīng)的泵特性方程中的兩個常系數(shù)。
(2)改變泵的轉(zhuǎn)速調(diào)速措施:改變電動機轉(zhuǎn)速;原動機與泵之間的調(diào)速器(如液力耦合器)172023/3/23輸油泵站的工作特性是指泵站輸出的流量Q與壓頭H之間變化關(guān)系,可用H=f(Q)表示,
即:H=A-BQ2-m離心泵的操作方式有串聯(lián)和并聯(lián)兩種。1、并聯(lián)泵站的工作特性并聯(lián)泵站的特點:泵站的流量等于正在運行的輸油泵的流量之和,每臺泵的揚程均等于泵站的揚程。即:(二)輸油泵站的工作特性182023/3/232、串聯(lián)泵站的工作特性
串聯(lián)泵站的特點:
各泵流量相等,q=Q,泵站揚程等于各泵揚程之和,Hc=。
設(shè)有n2臺型號相同的泵串聯(lián),則:
192023/3/233.串、并聯(lián)泵機組數(shù)的確定選擇泵機組數(shù)的原則主要有四條:
①滿足輸量要求;②充分利用管路的承壓能力;③泵在高效區(qū)工作;④泵的臺數(shù)符合規(guī)范要求(不超過四臺)。212023/3/23⑵串聯(lián)泵其中:[H]為管路的許用強度(允許承壓能力)
H為單泵的額定揚程?!粢话銇碚f,串聯(lián)泵的應(yīng)向小化,如果向大化,則排出壓力可能超過管子的許用強度,是很危險的。◆串聯(lián)泵的額定排量根據(jù)管線任務(wù)輸量確定。222023/3/234.串、并聯(lián)組合形式的確定⑴從經(jīng)濟方面考慮:串聯(lián)效率較高,比較經(jīng)濟。我國并聯(lián)泵的效率一般只有70-80%,而串聯(lián)泵的效率可達90%。串聯(lián)泵的特點是:揚程低、排量大、葉輪直徑小、流通面積大,故泵內(nèi)輪阻損失小,效率高。⑵從管特性和地形方面考慮:◆對于地形平坦的地區(qū)或下坡段,站間管道較長,管路特性較陡,泵所提供的能量主要用于克服摩阻損失,大幅度調(diào)整輸量時,串聯(lián)泵站節(jié)流損失可能會小一些。232023/3/23(一)管路的壓降計算根據(jù)流體力學理論,輸油管道的總壓降可表示為:其中:為沿程摩阻;為局部摩阻;為計算高程差。二、輸油管道的壓能損失252023/3/23
(三)綜合參數(shù)摩阻計算公式---列賓宗公式
代入達西公式、和把整理得令得到列賓宗公式:262023/3/23
流態(tài)
A
m
β層流
64
1
4.15紊流水力光滑區(qū)
0.3164
0.25
0.0246混合摩擦區(qū)0.123
0.0802A粗糙區(qū)
λ
00.0826λ不同流態(tài)下得A、m、β值292023/3/23△ZHQ層流區(qū)過渡區(qū)紊流區(qū)QLJ輸油管道的工作特性曲線302023/3/23分析:影響管路特性曲線的因素1、起、終點高差的影響2、管徑的影響(管徑越小,曲線越陡)3、管長度的影響(管道越長,曲線越陡)4、運動粘度的影響(粘度越大,曲線越陡)5、輸量的變化對管特性無影響312023/3/23泵站與管路的工作點的方法有兩種:圖解法和解析法。
AHHAQAQ管路特性曲線泵站特性曲線三、泵站與管路的聯(lián)合工作322023/3/231、在泵站特性曲線的最高效率區(qū)內(nèi);2、工作壓力必須在管道強度允許范圍之內(nèi)3、工作流量要滿足輸送任務(wù)。為保證輸油管道安全經(jīng)濟地工作,工作點的要求:332023/3/232、多泵站與管路的聯(lián)合工作
⑴旁接油罐輸油方式(也叫開式流程)
Q1
Q2①工作特點●每個泵站與其相應(yīng)的站間管路各自構(gòu)成獨立的水力系統(tǒng);●上下站輸量可以不等(由旁接罐調(diào)節(jié));
●各站的進出站壓力在短時間內(nèi)沒有直接影響;
●站間輸量的求法與一個泵站的管道相同。342023/3/23⑵
密閉輸油方式(也叫泵到泵流程)
QQ①工作特點
●全線為一個統(tǒng)一的水力系統(tǒng);●輸量由全線所有泵站和全線管路總特性決定。
●各站的進、出站壓力相互影響;●全線各站流量相同;
352023/3/23工藝計算解決的問題:1、確定最優(yōu)的設(shè)計參數(shù):
管徑、出站壓力、輸油站數(shù)目、管道的壁厚2、確定輸油站的位置;3、輸油工況的計算;4、超壓保護的計算;5、提高輸送能力的計算。四、等溫輸油管道的工藝計算
362023/3/23
★管道縱斷面圖:在直角坐標上表示管道長度與沿線高程變化的圖形橫坐標:表示管路的實際長度,即管路的里程,常用比例為1:10000到1:100000。
縱坐標:表示管路的海拔高度,即管路的高程,常用比例為1:500到1:1000。
★管道的水力坡降線是管內(nèi)流體的能量壓頭(忽略動能壓頭)沿管道長度的變化曲線。
★等溫輸油管道的水力坡降線是斜率為i
的直線
(二)管道的水力坡降線372023/3/23fdei
g
ac
bHdx摩阻損失動水壓力LhL382023/3/23
縱斷面圖分析:
由縱斷面圖知:,為泵站的出站壓力;,為x段上的摩阻損失;,為x段的高差
,為a點液流的剩余壓能,稱動水壓力。
動水壓力:它是管路沿線任一點水力坡降線與縱斷面線之間的垂直距離。
在e點,其動水壓力為0,需要重新加壓才能使液體繼續(xù)向前輸送。
392023/3/23
(三)翻越點和計算長度
HHfFLf402023/3/231、翻越點的定義
★如果使一定數(shù)量的液體通過線路上的某高點所需的壓頭比輸送到終點所需的壓頭大,且在所有高點中該高點所需的壓頭最大,那么此高點就稱為翻越點。
根據(jù)該定義有:上式表明,輸量為Q的液體從翻越點自流到終點還有能量富裕。
412023/3/23給出翻越點的另一個定義:
★如果一定輸量的液體從某高點自流到終點還有能量富裕,且在所有的高點中該高點的富裕能量最大,則該高點叫做翻越點。
2、翻越點的確定
翻越點的確定可用圖解法和解析法(略)。
圖解法:管路縱斷面圖右上角作水力坡降線的直角三角形,將水力坡降線向下平移,如果水力坡降線與終點相交之前首先與某交點F相切,則F點即為翻越點。
422023/3/23由圖可知:水力坡降線不一定先與管路上的最高點相切,所以翻越點不一定是管路上的最高點,而是靠近線路終點的某個高點。
FLf
i432023/3/233、翻越點后的流動狀態(tài)
管道上存在翻越點時,翻越點后的管內(nèi)液流將有剩余能量。如果不采用措施利用和消耗這部分能量,翻越點后管內(nèi)將出現(xiàn)不滿流,管段中壓力為輸送溫度下油品的蒸氣壓。不滿流的存在將使管路出現(xiàn)兩相流動,而且當流速突然變化時會增大水擊壓力。對于順序輸送的管道還會增大混油。措施:(1)在翻越點后采用小管徑:使流速增大,可能會產(chǎn)生靜電危害,且對清管不利;
(2)在中途或終點設(shè)減壓站節(jié)流。442023/3/234、計算長度
◆管路起點與翻越點之間的距離稱為管路的計算長度
◆管路上存在翻越點時,管線所需的總壓頭不能按線路起、終點計算,而應(yīng)按起點與翻越點計算。
⑴
不存在翻越點時,管線計算長度等于管線全長。
⑵
存在翻越點時,計算長度為起點到翻越點的距離,計算高差為翻越點高程與起點高程之差
452023/3/23(四)泵站數(shù)的確定原則是:
該壓頭要充分利用管路的強度,并使泵在高效區(qū)工作。
將計算輸量為Q的油品從起點輸送到終點,所需壓頭為:
式中:L為計算長度,△Z為計算高程差。
■首先選擇泵的型號和串并聯(lián)泵機組數(shù),確定泵站特性,
462023/3/23■設(shè)全線站特性相同,計算輸量下的揚程為Hc,則全線所需泵站數(shù)為:其中hc
為站內(nèi)損失。
■一般來說按照上式計算的n不是整數(shù),還應(yīng)把計算得到的n值化整。
(1)n化為較大整數(shù)(2)n化為較小整數(shù)1、n
化為較大整數(shù)
對應(yīng)于計算值n
的工作點流量為Q0(即計算輸量),當n
化為較大整數(shù)時,工作點流量為Qb,
顯然Qb
>Q0,這時管道的輸送能力大于計算輸量,泵站投資增加。
如果想按計算輸量(即規(guī)定輸送能力)工作,可以采取更換小直徑葉輪、開小泵(串聯(lián)泵)、拆級(并聯(lián)泵)或大小輸量交替運行等措施。一般來說,計算的n
值接近于較大整數(shù)或希望管道具有一定輸送能力裕量時,將n
化為較大整數(shù)。2023/3/23472、n
化為較小整數(shù)當計算的n值接近于較小整數(shù)且輸送能力降低不大時,將n值化為較小整數(shù)。此時,流量減小,泵機組的原動機功率也相應(yīng)減小,不會造成過載,但要注意使泵機組在高效區(qū)內(nèi)工作。如果必須滿足規(guī)定的輸送能力,可以采用兩種措施:(1)在管道上設(shè)置副管(等徑)或變徑管(2)提高每座泵站的揚程2023/3/2348492023/3/23(五)泵站的布置確定泵站位置的步驟是:
①先在室內(nèi),用作圖法,在線路縱斷面圖上,初步確定站址或可能的布置區(qū);
②進行現(xiàn)場實地調(diào)查,與當?shù)赜嘘P(guān)方面協(xié)商后,最后決定站址;③進行水力核算,站址適當調(diào)整。
布站作圖法
根據(jù)化整后的泵站數(shù)和管路實際情況,重新計算管道系統(tǒng)的工作點、水力坡降和每個泵站在工作點輸量下的揚程:
502023/3/23泵站站址的確定方法:
無副管或變徑管時的布站作圖法(1)按縱橫坐標比例畫縱斷面圖;(2)由泵站的出站揚程確定a'點;(3)由a'點做水力坡降線交于地形圖上b點;(4)考慮泵的吸入和泵站出口超壓,確定泵站的可能布置區(qū);(5)確定第二泵站的b‘點,做水力坡降線,確定下一泵站的可能布置區(qū)。
⑴無副管或變徑管時的布站作圖法
aHd1Hc-hcb1”bb’b1b”a’HsmaxHsmin由首站位置a點向上作垂線aa’,使aa’按縱斷面圖縱向比例所取長度等于首站的出站壓頭,aa’=Hd1=Hs1+Hc-hc,自a’點向右作水力坡降線,與縱斷面線交于b點。如果輸油管道為旁接油罐流程,b點即為第二泵站的位置。在該點處,動水壓力為零。用同樣的方法可求出第三泵站位置。如果管道為密閉輸送,由于密閉輸送所使用的輸油主泵要求有一定的進泵壓頭,因此第二站的位置不能定在b點,而應(yīng)向左移動,以保留必要的剩余壓頭。一般來說,輸油泵有一個進口壓力范圍限制Hsmin≤Hs≤Hsmax,也就是有一個布站范圍,稱為泵站的可能布置區(qū),如圖中陰影部分所示。b’b”即為泵站的可能布置區(qū),一般取Hs
=30~80m液柱。泵站可布置在b1
點。
從b1點向上作垂線b1b1”,取b1’b1”=Hc-hc由b1”向右作水力坡降線,同樣的方法可確定第三站及以后各站的位置。由圖可知,不論第二站布置于何處,均不影響第三站的位置。b1’512023/3/23522023/3/23
目前我國所產(chǎn)原油大多為:含蠟原油和稠油。第三節(jié)熱油輸送管道的工藝計算
含蠟原油的特點是含蠟量高、凝固點高、低溫下粘度高、高溫下粘度低;稠油的特點是凝固點很低,通常低于0℃,但粘度很大。凝固點:指在規(guī)定條件下(熱力和剪切條件)所測得的
油樣不流動的最高溫度。傾點:指在規(guī)定條件下測得的油樣剛開始流動的最
低溫度。實際上,凝點是通過降溫測量,而傾點是通過升溫測量。對于同一種原油,傾點一般比凝固點低2~3℃。532023/3/23(一)加熱輸送的特點
熱油管道是指那些在輸送過程中沿線油溫高于地溫的輸油管道。熱油管道沿線的油溫不僅高于地溫而且還高于原油的凝點。與等溫管道相比,熱油管道的特點是:
①沿程的能量損失包括散熱損失和摩阻損失兩部分;
②散熱損失和摩阻損失互相聯(lián)系,且散熱損失起主導作用;
③沿程油溫不同,油流粘度不同,沿程水力坡降不是常數(shù),I≠const。一個加熱站間,距加熱站越遠,油溫越低,粘度越大,水力坡降越大。一、熱油管道的溫降計算542023/3/23或:
上式即為軸向溫降基本公式,也就是著名的蘇霍夫公式。
根據(jù)進入加熱站間距LR,可求得下一站的進站油溫為:
設(shè)有一條熱油管道
,管外徑為D,周圍介質(zhì)溫度為T0
,總傳熱系數(shù)為K,輸量為G,油品的比熱為C
,出站油溫為TR
,加熱站間距為LR,則L處的油溫TL為:(二)熱油管道沿程溫降計算
1、軸向溫降基本公式(未考慮摩擦熱)552023/3/23由圖可知:
①溫降曲線為一指數(shù)曲線,漸近線為
T=T0;
②在兩個加熱站之間的管路上,各處的溫度梯度不同,加熱站出口處,油溫高,油流與周圍介質(zhì)的溫差大,溫降快,曲線陡。隨油流的前進,溫降變慢,曲線變平。因此,隨出站溫度的提高,下一站的進站油溫TZ變化較小。一般如果TR
提高10℃,終點油溫TZ
只升高2~3℃
。因此為了減少熱損失,出站油溫不宜過高。T0TLdLTRT0562023/3/232、溫度參數(shù)的確定⑴加熱站出站油溫的選擇◆加熱溫度一般不超過100℃。如原油加熱后進泵,則其加熱溫度不應(yīng)高于初餾點,以免影響泵的吸入。
◆重油管道的加熱溫度常較高,管外常敷設(shè)保溫層。(確定出站溫度時,還必須考慮由于運行和安裝溫度的溫差而使管路遭受的溫度應(yīng)力是否在強度允許的范圍內(nèi),以及防腐保溫層的耐熱能力是否適應(yīng)等。)◆含蠟原油加熱溫度不宜過高。(高溫時提高溫度對摩阻的影響很小,而熱損失卻顯著增大,故加熱溫度不宜過高。)572023/3/23⑵加熱站進站油溫的選擇加熱站進站油溫首先考慮油品的性質(zhì)(主要是凝固點),必須滿足管道的停輸溫降和再啟動的要求,但主要取決于經(jīng)濟比較,故其經(jīng)濟進站溫度常略高于凝點。⑶周圍介質(zhì)溫度T0的確定對于架空管道,T0
就是周圍大氣的溫度;對于埋地管道,T0
則取管道埋深處的土壤自然溫度。設(shè)計熱輸管道時,T0一般取管道埋深處的最低月平均地溫,運行時按當時的實際地溫進行校核。582023/3/233、軸向溫降公式的應(yīng)用
⑴設(shè)計時確定加熱站間距(加熱站數(shù))設(shè)計時L、D、G、K、C、T0已定,按上述原則選定TR和TZ
,則加熱站間距為:全線所需加熱站數(shù):,化整→nR設(shè)計的加熱站間距為:,因此還要反算TR592023/3/23⑵運行中計算沿程溫降,特別是計算為保持要求的終點溫度
TZ
所必須的加熱站出口溫度TR
。⑶校核站間允許的最小輸量Gmin。當及站間其它熱力參數(shù)即T,D,K,LR
一定時,對應(yīng)于TRmax、Tzmin的輸量即為該熱力條件下允許的最小輸量:602023/3/23⑷運行中反算總傳熱系數(shù)K
值由于溫降公式是按照穩(wěn)定工況導出的,因此反算K值時,應(yīng)取水力和熱力參數(shù)比較穩(wěn)定情況下的數(shù)據(jù)。如果輸量波動較大,油溫不穩(wěn)定或有自然現(xiàn)象影響(如冷空氣前后,大雨前后等),管線的傳熱相當不穩(wěn)定,按穩(wěn)定傳熱公式反算出來的K值誤差較大。通過K值的變化,了解沿線散熱及結(jié)蠟情況,幫助指導生產(chǎn)。若K↓,如果此時Q↓,H↑,則說明管壁結(jié)蠟可能較嚴重,應(yīng)采取清蠟措施;若K↑,則可能是地下水位上升,或管道覆土被破壞、保溫層進水等。612023/3/23(一)熱油管道摩阻計算的特點
熱油管道的摩阻計算與等溫管路不同的特點在于:
1、沿程水力坡降不是常數(shù)。
T↓、υ↑、i↑,水力坡降線是一條斜率不斷增大的曲線。
2、應(yīng)按一個加熱站間距計算摩阻。在加熱站進出口處油溫發(fā)生突變,粘度也發(fā)生突變,從而水力坡降也發(fā)生突變,只有在兩個加熱站之間的管路上,水力坡降i的變化才是連續(xù)的。二、熱油管道的摩阻計算622023/3/23(二)確定泵站數(shù)、布站■熱油管路泵站數(shù)的確定不同于等溫管的特點:泵站數(shù)不僅取決于管徑和泵站的工作壓力,還取決于熱力條件。即必須在熱力條件已定的基礎(chǔ)上計算全線摩阻損失以確定泵站數(shù)?!鰺嵊凸艿赖谋谜静贾貌煌诘葴毓艿?。其特點是:1.加熱站間管道的水力坡降是一條斜率不斷增大的曲線。2.在加熱站處,由于進、出站油溫突變,水力坡降線的斜率也會突變,而在加熱站之間,水力坡降線斜率逐漸變化,如下圖所示。632023/3/23投產(chǎn)程序一般包括:
①各站單體及整體冷熱水試運。
②沖洗清掃站間管路。
③預熱管路:一般采用熱水預熱。④通油投產(chǎn),管線預熱達到要求并全面檢查合格后便可投油。
熱油管路的啟動方法
1.冷管直接啟動3.加稀釋劑或降粘劑啟動
2.預熱啟動
五、熱油管道的啟動投產(chǎn)
642023/3/23(1)事故停輸;停輸分類:(2)計劃停輸。
停輸后,溫度降低、粘度增大,管道的再啟動壓力增大。管道的允許停輸時間與許多因素有關(guān),可以根據(jù)經(jīng)驗和實驗數(shù)據(jù)確定。六、熱油管道的停輸溫降及再啟動652023/3/23
順序輸送,也稱為交替輸送,在同一條管道內(nèi),按一定批量和次序,連續(xù)地輸送不同種類油品的輸送方法。
順序輸送的應(yīng)用范圍:
1.輸送性質(zhì)相近的成品油。如汽、煤、柴及各種重油、農(nóng)用柴油和燃料油等。
2.輸送性質(zhì)不同的原油。
第四節(jié)順序輸送662023/3/231、產(chǎn)生混油
在兩種油品的交界面處會產(chǎn)生混油,形成兩種油品的混油段。為了減少混油,輸油順序的安排一般要考慮:①使性質(zhì)相近的兩種油品相鄰。如:汽-煤-柴-煤-汽-煤-柴;②油品互相不產(chǎn)生有害影響。
一、順序輸送工藝的特點672023/3/232、混油段需要切割處理◆混油分為混油頭、混油尾和混油段?!粢话惆鸦煊皖^切入前行油品罐中,混油尾切入后行油品罐中,把中間的混油段切入專門的混油罐中。◆有時可以把混油分兩段切割,分別切入兩種純油罐中,與兩種純凈油品調(diào)和后出售。682023/3/233、管線各站需要的罐容大、數(shù)量多
成品油管道分支多、出口多;調(diào)節(jié)供油、輸油、用油之間的不平衡;
首末站、分輸站、注入站等收發(fā)作業(yè);
末站需考慮油品調(diào)和、混油的儲存與處理等。4、需要較高的自控水平和可靠的檢測儀表。
油品物性不同,分輸或注入后,流量變化;注油和卸油受市場變化,運行難度大,需要較高自控水平和檢測儀表,確保安全平穩(wěn)。692023/3/235、批量和循環(huán)次數(shù)需要優(yōu)化批量:順序輸送管道,一次輸送某種油品的量循環(huán)周期:由不同的幾種批量油品組成的一個循環(huán),完成一個循環(huán)所需要的時間。循環(huán)次數(shù):一年內(nèi)完成的循環(huán)周期數(shù)最優(yōu)的循環(huán)次數(shù):對于一條順序輸送的管道,對應(yīng)綜合費用最低的循環(huán)次數(shù)。702023/3/23混油類型二、順序輸送中的混油及檢測方法初始混油:在輸油首站或中間輸入點,兩種油品交替時的流程切換將產(chǎn)生一定量的混油。過站混油:混油通過中間泵站或分輸站時,由于站內(nèi)管道的存油、站內(nèi)管閥件的擾動以及泵的剪切等影響,混油增加。712023/3/23二、順序輸送中的混油及檢測方法722023/3/23混油濃度檢測方法:物性指標檢測、外加標記物檢測1、按密度變化確定混油濃度732023/3/232、以超聲波測量混油濃度
聲波在不同油品中的傳播速度各不相同。超聲波檢測儀就是利用這一原理,連續(xù)測量并記錄超聲波通過輸油管時的速度,來區(qū)分管內(nèi)油流的品種和混油濃度。742023/3/233、光學法檢測混油濃度
根據(jù)混合油品的透明度或折光率隨濃度組成不同而變化的特性,可利用折光儀測定濃度。也可以在后一種油品開始進入管路時加一部分顏色,用比色法測定濃度。此種方法精確度較差。752023/3/234、利用示蹤原子檢測混油濃度在管路起點把含有放射性同位素的溶液加在兩種油品的分界面處,放射性同位素隨著油品的混合而擴散。在各檢測點利用專門的儀表測量放射性同位素的放射強度。即可得知混油濃度的分布情況。762023/3/231、影響混油的因素主要因素是流態(tài)的影響,另外還有: 初始混油的影響 粘度和密度的差異 停輸 流速變化 副管二、減少混油的措施772023/3/232、減少混油的一般技術(shù)措施切換油罐和管路,閥門應(yīng)采用快速控制的電動或液動閥門;確定輸送次序時,應(yīng)把性質(zhì)相近的、相互允許混入的濃度較大的兩種油品互相接觸;兩種油品交替時,不允許停輸;兩種油品交替時,應(yīng)使流態(tài)保持紊流,使雷諾數(shù)不小于104,流速大時,相對混油體積要?。豁樞蜉斔凸艿辣M量不用副管和變徑管;順序輸送管道應(yīng)以“泵到泵”的密閉輸送方式運轉(zhuǎn);工藝流程盡可能簡單;將“混油頭”和“混油尾”收入大容量的純油罐中,以減少混油量。782023/3/23采用隔油措施減少混油--機械隔離器和液體隔離塞在兩種油品間放入隔離球(塞),以避免油品的接觸,把混油量減少到最低限度,是減少混油損失的重要措施。在兩種油品之間放入緩沖液體,稱為緩沖液??梢宰鳛楦綦x液的是某一種油品或已形成的混油。它與兩端接觸的油品所形成的混油易于處理(或易于切割)。2、混油處理裝置成品油順序輸送管道末站必須建混油罐,以用于儲存混油。
混油處理的方法包括:重新加工、降級使用、按照一定比例回摻到純凈油品中。
若末站距離煉廠較遠,末站可設(shè)置一套混油處理裝置,一般是采用簡單的常壓蒸餾工藝?;煊吞幚硌b置年設(shè)計處理量的確定取決于需處理的混油量及裝置建設(shè)和運行的綜合費用。2023/3/2379802023/3/23一、輸油站的基本組成輸油站(泵站、加熱站)任務(wù):給油流提供能量(壓能及熱能),或進行收油和轉(zhuǎn)油操作。輸油站包括:首站中間站末站
分區(qū):輸油站包括生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)兩部分,生產(chǎn)區(qū)又分為主要作業(yè)區(qū)和輔助作業(yè)區(qū)。第五節(jié)輸油站812023/3/23主要作業(yè)區(qū)輸油泵房:全站核心加熱系統(tǒng):直接加熱或間接加熱閥組間清管器收發(fā)裝置油罐區(qū)計量間站控室油品處理設(shè)施:熱處理、加添加劑、混油處理822023/3/23輔助作業(yè)區(qū)供電系統(tǒng)供、排水系統(tǒng)供熱系統(tǒng)通信系統(tǒng)消防設(shè)施及消防管網(wǎng)機修間、化驗室、車庫、材料庫辦公室832023/3/23
長距離輸油管道可選用的輸油泵類型有離心泵或螺桿泵;
離心泵具有排量大、揚程高、效率高、流量調(diào)節(jié)方便、能串聯(lián)工作、運行平穩(wěn)、構(gòu)造簡單、維修方便等優(yōu)點,得到廣泛應(yīng)用。
螺桿泵不能串聯(lián)工作、構(gòu)造復雜、維修不便,不適合密閉輸送,效率受油品粘度影響較小,適合輸送流量小的需要高壓頭的高粘油品輸送。
1、輸油泵
二、輸油泵與原動機離心泵按照用途可以分為:給油泵和輸油泵;離心泵的操作方式有串聯(lián)和并聯(lián)兩種,主要根據(jù)工藝計算的結(jié)果來選擇。
串聯(lián)用泵具有排量大、揚程低、效率高的特點。當站間高差不大時,泵的揚程主要用于沿程摩阻損失,選用串聯(lián)較多。站間高差很大,泵的壓頭主要用于克服高差,而高差靜壓頭不隨流量變化,選用并聯(lián)泵更好。無論是串聯(lián)用泵還是并聯(lián)用泵,型號不一定采用相同型號的,增加調(diào)節(jié)的靈活性。2023/3/2384852023/3/232、原動機
⑴電動機
⑵柴油機
⑶燃氣輪機
輸油泵的原動機應(yīng)根據(jù)泵的性能參數(shù)、原動機的特點、能源供應(yīng)情況、管道自控及調(diào)節(jié)方式等因素決定。分為:862023/3/23
直接加熱:在加熱爐中直接加熱油流;
間接加熱:使熱媒通過加熱爐提高溫度后,進入換熱器中加熱原油。熱媒:化學性質(zhì)穩(wěn)定、高溫時蒸汽壓低、不存在結(jié)焦可能、對金屬沒有腐蝕性、粘度小、低溫時也可以泵送。
按油流是否通過加熱爐爐管,分為直接加熱與間接加熱兩種方式。
三、加熱系統(tǒng)872023/3/2
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