順序輸送工藝計算根據(jù)所求得的最經(jīng)濟管道參數(shù)，對順序輸送管道進行工藝計算。3.2.11.1計算一年中每種油品的輸送天數(shù)一年中所輸送的三種油品總量為900萬噸，其中汽油、煤油和柴油分別占20％、30％和50％，即分別為180萬噸、270萬噸和450萬噸。管道輸量：Q二900萬噸/年=900=2.57萬噸/天m 350M 180萬噸二70天D一——汽二一二70天汽Q 2.571萬噸/天mMD一一煤煤MD一一煤煤Qm270萬噸2.571萬噸/天MD一一柴=柴Qm450萬噸2.571萬噸/天3.2.11.2最優(yōu)循環(huán)次數(shù)（1）本設(shè)計中，全線首、末站之間沒有分輸、注入點。所以，煉化廠向首站輸送汽油、煤油、柴油的輸量分別為：M180q一-^一=0.514萬噸/天mM180q一-^一=0.514萬噸/天m汽h D350M270q一^一 =0.771萬噸/天m煤h D350qq一m汽hV汽Hp汽一0754一6818m3/dq一柴一450=1.286萬噸/天喋h D350qq 一^煤hV煤H p煤一 一9311.6m3/d0.828qv柴Hq12860M柴^一 -p0.887柴一14498.3m3/d式中D——輸油管每年的工作時間，本設(shè)計取350天。（2）終點站向用戶輸送汽油、煤油、柴油的輸量與煉化廠向首站輸送汽油、煤油、柴油的輸量相等，即q一q =6818m3/dV汽K V汽Hq一q =9311.6m3/dV煤K V煤H

q=q =14498.3m3/dV柴K V柴HB=「q(D-D)+q(D-D)+q(D-D)+q(D-D)+q(D-D)+q(D-D)]1-V汽H 汽 V煤H 煤 V柴H 柴 V汽K 汽 V煤K 煤 V柴K 柴」參考《石油與天然氣管路輸送》如有三種油品(A、B、C)進行順序輸送，則循環(huán)次數(shù)為：zQ(N+N)+Q(N+N)+Q(N+N) (3”、N=—AB CBA CCA B (3一31)(2~3)(Q+Q+Q)ABC①對于本設(shè)計，N=180(105+空270(70+175+450(70+凹=86.8=872.5X900B=2x[6818x(350-70)+9311.6x(350-105)+14498.3x(350-175)]=13455169m3②首站和終點站所需的油罐總?cè)莘e：V= = =154657m3N87首站、末站罐容的體積分別為V=V=154657=77328.5m3p2 2首站、末站的每種油品的罐容分別為：V=0.2x力328.5=15465.7m3PAV=0.3x77328.5=23198.55m3PBV=0.5x力328.5=38664.25m3PC3-32)一次循環(huán)中的混油虧損(以輸送兩種油品A、B為例)3-32)A=2AS(V Kp-VKp)PB (A)PB APA (B)PA B式中VK式中VKpPB (A)PB A混入B油罐中的A油重量;VPA.AS-2—本設(shè)計中分別將汽油、煤油中的混油虧損：VPA.AS-2—本設(shè)計中分別將汽油、煤油中的混油虧損：混入A油罐中的B油重量;K =0.5%(A)PBK =0.1%(A)PCK =3%(B)PAKp(B)PAB――A油與B油的差價；——次循環(huán)中兩種油品油兩次接觸，即兩次混油柴油編號為A、B、C,依據(jù)上式來求一次循環(huán)K=1%K=1%(C)PAK=1%(C)PBK=1%(B)PC混入A油罐中的B油重量：KP=12820X3%=384.6(噸)PA(B)PAB混入B油罐中的C油重量：??KP=19230X1%=192.3(噸)PB(C)PBC混入C油罐中的B油重量：??KP=32050X1%=320.5(噸)PC(B)PCB混入B油罐中的A油重量：??KP=19230X0.5%=96.15(噸)PB(A)PBA差資料可知，汽油、煤油、柴油的價格非別為：汽油：6000元/噸煤油：5600元/噸柴油：5300元/噸混油損失：A=2x[(6000-5600)x(384.6-96.15)+(5600-5300)x(320.5-192.3)]=307680(元)混油長度的計算管道的混油量(棍油長度)是個條件性參數(shù)，它與所討論的混油段的濃度范圍有關(guān)。計算成品油順序輸送的公式很多，大致可分為兩類：紊流擴散理論和經(jīng)驗公式。混油量的理論計算公式根據(jù)由擴散理論出發(fā)推導(dǎo)的方程，可以計算每一時刻混油段的混油長度3000+60.7Re0.545pj (3-33)Repj式中C——混油長度，m；■l、d—昆油界面距首站的距離及該處的管徑，m；Re——混油段前行和后行油品的平均雷諾數(shù)；pja――修正系數(shù)，用于修正紊流擴散系數(shù)的計算式對管壁處層流邊層所造成混油的影響估計的不足，它的大小隨雷諾數(shù)變化，雷諾數(shù)越小，層流邊層越厚，a值越大。a值對較窄濃度范圍的混油量影響不大?？紤]1%99%對稱濃度范圍時，當(dāng)1<Re<105時，a=1.3；當(dāng)105<Re<5x105時，a=1.25；pj pjZ——混油頭切割濃度對應(yīng)的Z值,當(dāng)考慮1%—99%對稱濃度范圍時， Z=1.645。公式(3-33)是對稱濃度范圍內(nèi)，混油長度的一種理論計算公式。公式表明，混油的多少與管內(nèi)流動狀態(tài)、管徑和混油界面所經(jīng)過的管道長度有關(guān)?；煊土康慕?jīng)驗計算公式由于影響運輸過程中混油的因素很多，己從理論、實驗及實測運行參數(shù)中歸納出許多混油計算公式。而應(yīng)用最多的是Austin-Palfrey經(jīng)驗公式。國外一些知名的穩(wěn)態(tài)計算軟件(如Pipeflow)在成品油順序輸送混油量計算時，也采用:Austin-Palfrey公式Austin-Palfrey經(jīng)驗公式的假設(shè)與規(guī)定：混油段的粘度按下式計算：lglg(V106+0.89)二-lglg(V106+0.89)+-lglg(V106+0.89) (3-34)2A2B式中V、V 前行和后行油品在輸送溫度下的運動粘度，m2/s；A戸 ? ?v 混油的計算粘度。不考慮輸送順序?qū)煊偷挠绊?。而實際情況下，通常是存在初始混油的,即切換時油品密度的變化對混油將產(chǎn)生較大的影響，另外，地形的高差變化也會對混油的產(chǎn)生帶來一定的影響。在Austin-Palfrey經(jīng)驗公式中，為簡化計算，在混油的產(chǎn)生上，忽略了初始混油帶來的影響，而這一影響將在混油計算結(jié)果得出后加以修正。根據(jù)對稱濃度條件，把前行油品99%――1%范圍內(nèi)混油長度定義為混油段的長度。Austin-Palfrey經(jīng)驗公式根據(jù)Austin-Palfrey經(jīng)驗公式，管內(nèi)徑d,管長L和雷諾數(shù)Re是影響混油量的主要因素。臨界雷諾數(shù)：Re=9870emD (3-35)c當(dāng)Re>Re時：c■C二11.7S-''Lv'DRe-0.1 (3-36)當(dāng)Re<Re時：cC=1842^L<DRe-0.9e2.19-D (3-37)式中C——混油長度，m；L 管道長度，m；?D 管道內(nèi)徑，m；Re——道雷諾數(shù)。在求出任意兩種油品之間的混油長度后，就可求出混油量。在前面的假設(shè)中提到，在Austin-Palfrey經(jīng)驗公式中我們忽略了初始混油的影響，故在計算結(jié)果得到后，根據(jù)經(jīng)驗考慮初始混油和地勢落差對混油的影響一般要再乘以1.2的系數(shù)。本設(shè)計采用混油量的經(jīng)驗計算公式：即，平滑區(qū)：C=11.75d0.5Lo.5Re-0.1陡斜區(qū)：C=18384d0.5Lo.5Re-0.9e2.18d0.5式中e——自然對數(shù)的指數(shù)，e=2.718；C、d、L 分別為混油段長度、管內(nèi)徑、管長度，m?；煊团R界雷諾數(shù)：Re二10000e2.72d0.5j低于該雷諾數(shù)時，處于陡斜區(qū)；高于該雷諾數(shù)時，處于平滑區(qū)A、B油品之間的混油的運動粘度：lglg(y106+0.89)=1lglg(0.83+0.89)+丄仗lg(1.64+0.89)22解得：?v=1.143x10—6(m2/s)ABRe二Vd」.61x0.518二7.3x105ABv 1.143x10-6ABB、C油品之間的混油的運動粘度：lglg(y106+0.89)=1lglg(7.79+0.89)+1lglg(1.64+0.89)22解得：?v=3.232x10—(6m2/s)BCvd 1.61x0.518Re二 二 二2.6x105BCv 3.232x10-6BC本設(shè)計中的Re=10000e2.72d0.5=1000e2.72x0.5180.5=7082.6，前面已經(jīng)計算出的j所輸各種混油油品的雷諾數(shù)均高于該雷諾數(shù)，所以處于平滑區(qū)。A、B兩油品界面之間的混油段長度為：C二11.75x0.5180.5x5800000.5x(7.3x105)-0.1二1669.4m根據(jù)經(jīng)驗考慮初始混油和地勢落差對混油的影響，一般要再乘以1.2的系數(shù),則1.2C二1.2x1669.4二2003.28mB、C兩油品界面之間的混油段長度為：

C二11.75X0.5180.5X5800000.5x(2.6x105)-0.1二1851m根據(jù)經(jīng)驗考慮初始混油和地勢落差對混油的影響，一般要再乘以1.2的系數(shù),則1.2C二1.2X1851二2221.2m則本設(shè)計中一個循環(huán)中的混油體積：V=2x(2003.28+2221.2)x兀X0.5182=1780.56m3PCM 4計入基建投資費用的總損失費用最小的最優(yōu)循環(huán)次數(shù)：OPB(JEOPB(JE+G)A+(JE+G)VZ PCM0.53-38)式中J——單位有效容積儲罐的建設(shè)費用；ZE——石油工業(yè)規(guī)定的投資年回收系數(shù)G——單位有效容積儲罐的經(jīng)營費用；A——每次循環(huán)混油的貶值損失；V——一個循環(huán)中的混油體積。PCM經(jīng)過調(diào)研，本設(shè)計中，J=600元/m3；E=0.3；G=5.5元/m3，所以本設(shè)Z計中的最優(yōu)循環(huán)次數(shù)：_ B(JE+G)—0.5- 13455169x(600x0.3+5.5)A+(JE+G)VZ PCM_307680+(600x0.3+5.5)x1780.56_0.5NOP=62.5u633.2.11.3全線首、末站所需建的最優(yōu)儲罐總?cè)萘?-39)OPop式中OP最優(yōu)循環(huán)次數(shù)。所以13455169OP63=式中OP最優(yōu)循環(huán)次數(shù)。所以13455169OP63=213574m3op首站、末站分別需建的儲罐容積為：=V213574=106787m3首、末站分配給三種油品的罐容分別為：V=0.2x106787=21357.4m3汽該值可圓整到22000m3V=0.3x106787=32036m3煤該值可圓整到32000m3V=0.5xl06787=53393.5m3柴該值可圓整到54000m33.2.11.4確定最優(yōu)循環(huán)周期3-40)T丄3-40)NOP式中N式中NOP最優(yōu)循環(huán)次數(shù)；D—輸油管每年的工作時間，本設(shè)計取350天。所以T=齊=350所以T=齊=350=5.56天OP3.2.11.5循環(huán)周期內(nèi)各種油品的輸送時間D二D二——p-

NOP3-41)式中DP每年輸送第P種油品的時間;式中DP每年輸送第P種油品的時間;NOP最優(yōu)循環(huán)次數(shù)。所以一個循環(huán)中輸送汽油、煤油、柴油三種油品的時間分別為：—=6=1.11天OPD 105t二煤= =1.67天煤N 63OP

N柴音f天OP3.2.11.6混油切割方案以及混油虧損湍流擴散系數(shù)：雅勃隆斯基—希茲基洛夫公式D=v(3000+60.7Re0.545)m2/sTpjpj式中v——兩種相互交替油品運動粘度的算術(shù)平均值，m2/spjRe 按v計算的雷諾數(shù)。pjpj本設(shè)計中，汽油與煤油、煤油與柴油混油的湍流擴散系數(shù)非別為D=v (3000+60.7Re 0.545)/2/sT汽煤 p?汽煤 p?汽煤=1.143x10-6[3000+60.7x(7.3x105)0.545]=0.112m2/sD =v (3000+60.7Re 0.545)/2/sT煤柴 p?煤柴 p?煤柴=3.232x10-6[3000+60.7x(2.6x105)0.545=0.185m2/sA、B、C為汽油、煤油、柴油的編號K=0.5%K=0.1%K=3%

(A)PB (A)PC (B)PAK=1%(B)PCK=1%(B)PCK =1%(C)PAK=1%(C)PB管道總?cè)莘e：V=—d2L=x0.5182x580000=122228.6m3g4 4A、B混油界面：貝克萊數(shù)：Pe=LV=580000x1?61=8337500dD 0.112T,AB系數(shù)：g=匕Pe= 22000 xJ8337500=260a2V'd2x122228.6ggBg2^2008.6八8337500=378根據(jù)K =3%,g=260，查圖