目錄熱油管道工藝計(jì)算設(shè)計(jì)摘要【摘要】在國際油價(jià)的低迷的大背景下，降低石油生產(chǎn)運(yùn)輸成本是實(shí)現(xiàn)石油企業(yè)增效降本的有力措施。通過設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性高的原油管道，實(shí)現(xiàn)效率和效益的最大化，將低油價(jià)帶來的負(fù)面影響降到最低，增強(qiáng)石油企業(yè)生存能力。X4段熱油管道工藝設(shè)計(jì)，全長424km，最大輸送量為680萬噸/年，最小輸送量為650萬噸/年。所涉及的地區(qū)管道埋設(shè)中心平均溫度為1.3℃。根據(jù)相關(guān)規(guī)范和要求，了解該地區(qū)地形走勢，氣候環(huán)境和地理地貌，進(jìn)行該課題輸油管道的初步設(shè)計(jì)。首先依據(jù)規(guī)范選擇經(jīng)濟(jì)流速求出管徑，選取三種管徑并在有保溫層和無保溫層的情況下進(jìn)行流態(tài)判定、熱力計(jì)算、水力計(jì)算和經(jīng)濟(jì)性評價(jià)，確定最優(yōu)經(jīng)濟(jì)管徑；對所選管徑方案進(jìn)行布站并校核進(jìn)出站壓力、最小輸量、動靜水壓力、水擊壓力等數(shù)據(jù)；對管道進(jìn)行了適應(yīng)性分析，判斷最小允許輸量、開展了反輸設(shè)計(jì)和計(jì)算等；對整個(gè)管線設(shè)計(jì)選擇泵型號和運(yùn)行方式、加熱爐型號、油罐型號、閥門、清管器等設(shè)備；最后對管道進(jìn)行防腐保護(hù)、陰極保護(hù)、環(huán)境保護(hù)、最大化節(jié)能和管道安全保護(hù)方面設(shè)計(jì)；繪制布站圖、首站/中間站平面布置圖、首站/中間站熱泵站工藝流程圖和泵房安裝圖。經(jīng)初步設(shè)計(jì)計(jì)算，選擇Ф508×5.6mm的X70材質(zhì)螺旋縫埋弧焊鋼管，管道內(nèi)層設(shè)置6mm瀝青防腐層，外層64mm聚氨酯硬質(zhì)泡沫保溫層。在里程190km處設(shè)一個(gè)泵站，泵站內(nèi)設(shè)3臺泵，預(yù)留一臺泵，共4臺，泵的型號為MD280-100×8。首站設(shè)型號GW5000-Y/6，4-Y的加熱爐3臺對所選方案進(jìn)行校核、輸油管道適應(yīng)性分析，得出該方案的經(jīng)濟(jì)合理性?！娟P(guān)鍵詞】熱油管道；熱力計(jì)算；水力計(jì)算；管道適應(yīng)性分析目錄緒論 、總平面設(shè)計(jì)的原則總平面設(shè)計(jì)應(yīng)符合如下原則：（1）符合當(dāng)?shù)爻鞘幸?guī)劃及鄰近企業(yè)的安全要求，考慮可能發(fā)展的方位及范圍；（2）按照生產(chǎn)與輔助生產(chǎn)的原則進(jìn)行功能合并，功能分區(qū)明確，流程便捷；盡可能的減少站場內(nèi)的單體數(shù)量，結(jié)合場地地形條件，節(jié)約用地；（3）充分考慮當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)條件、降低建構(gòu)筑物基礎(chǔ)的處理難度和處理費(fèi)用；（4）滿足安全生產(chǎn)、消防、檢修和運(yùn)輸?shù)囊螅唬?）依托現(xiàn)有設(shè)施，充分考慮發(fā)展的需要；（6）滿足防洪、排水的要求；（7）綠化美化，減少環(huán)境污染。2、平面布置要求（1）站場總平面應(yīng)根據(jù)工藝流程、各功能區(qū)塊的特點(diǎn)及要求、結(jié)合地形、風(fēng)向等自然條件合理布局。（2）可能散發(fā)油氣的場所和設(shè)施，宜布置在人員集中的場所全年最小風(fēng)頻的上風(fēng)側(cè)；（3）清管區(qū)宜布置在站場便于管道進(jìn)出的邊沿地帶；（4）有分輸要求的工藝設(shè)備區(qū)宜布置在分輸方向的一側(cè)；（5）加熱區(qū)及泵房宜布置在干線出站端、并便于以后的擴(kuò)建；（6）控制室及綜合值班室宜布置在進(jìn)站道路的一側(cè)；（7）變配電區(qū)塊宜布置在靠近加熱區(qū)、泵房的地方，且要方便外電源的引入；（8）輔助區(qū)塊宜布置在生產(chǎn)區(qū)的鄰近；（9）儲罐區(qū)有效容積的計(jì)算、防火堤選型及高度的確定應(yīng)滿足GB50351《儲罐區(qū)防火堤設(shè)計(jì)規(guī)范》要求；（10）當(dāng)輸油管道站場在石油化工廠區(qū)內(nèi)或與石油化工廠區(qū)毗鄰布置時(shí)，其區(qū)域安全間距應(yīng)按GB5001《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》執(zhí)行；（11）一、二、三、四級站場的生活設(shè)施（宿舍、廚房、餐廳）宜布置在站外；（12）五級站場的倒班人員宿舍（宿舍、廚房、餐廳）可布置在站內(nèi)，廚房等明火設(shè)施應(yīng)背離工藝裝置區(qū)。3、站場平面布置圖應(yīng)包括的內(nèi)容（1）己有地形和地物;（2）測量坐標(biāo)系統(tǒng)、建筑坐標(biāo)系統(tǒng)及其換算關(guān)系；（3）道路紅線、建筑紅線或用地界線；（4）站場四鄰己有和規(guī)劃的道路和主要建(構(gòu))筑物；（5）新建建(構(gòu))筑物的布置、定位；（6）新建道路及場地的布置、定位；（7）綠化、景觀及體閑設(shè)施的布置示意；（8）指北針或風(fēng)頻玫瑰圖；（9）建(構(gòu))筑物一覽表；（10）測量坐標(biāo)控制點(diǎn)一覽表；（11）主要技術(shù)指標(biāo)表；（12）圖紙說明。12.6泵房工藝安裝圖泵房工藝安裝主要指泵房內(nèi)的輸油泵、管道、閥門等裝置，在與室外連接處的工藝合理布局與安裝。泵房安裝設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下要求：1、泵機(jī)組的安裝應(yīng)符合有關(guān)防火、防爆及其它規(guī)程、規(guī)范和規(guī)定的要求；2、泵機(jī)組的方位應(yīng)和總平面圖一致，泵房流程應(yīng)和工藝安裝總流程一致；3、對于首、末站的輸油泵，在豎向布置時(shí)要爭取對泵有較好的吸入條件；4、泵入口閥應(yīng)采用流阻系數(shù)小的閥門；5、泵吸入管線水平安裝時(shí)，應(yīng)注意由泵開始向外坡，坡度一般在0.003左右，避免凹和凸形。6、在泵入口裝偏心大小頭時(shí)，其軸向水平面應(yīng)向上，偏心面在下；7、泵的出口管線應(yīng)裝止回閥，位置裝于泵出口第一個(gè)閥位上；8、在泵入口處要裝過濾器，原油過濾器過濾面積宜不小于過濾器出口管截面積的3～4倍。過濾網(wǎng)的孔直徑一般為1.5～4mm，同時(shí)要留有便于拆卸的法蘭或短管，以便于檢修和清理。9、泵動力采用不防爆電機(jī)或柴油機(jī)時(shí)，在泵與動力之間設(shè)防爆隔墻。10、泵房大門的位置、尺寸、數(shù)量應(yīng)適應(yīng)設(shè)備進(jìn)出、事故機(jī)處理操作要求。13結(jié)論本文以長距離輸油管道為研究對象，對其進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和研究。首先根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書進(jìn)行了基本的參數(shù)選擇，管材選取鋼級為X70的螺旋縫埋弧焊鋼管，由年輸量650萬噸選取了管徑相近的三條管道分別是：?457、?508、?559，并對這三種管徑相應(yīng)的保溫和不保溫的六種方案分別進(jìn)行熱力和水利的計(jì)算，求出各方案的熱站數(shù)以及泵站數(shù)，計(jì)算輸油成本，對其進(jìn)行比較。根據(jù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)最后選出的最優(yōu)管徑為?508的管道，確定了管線總共需要1個(gè)熱泵，2個(gè)泵站，基于對熱泵站的合并要求最終確定為1個(gè)熱泵站和1個(gè)泵站。之后對管徑為?508的管道的工作狀態(tài)進(jìn)行了校核，根據(jù)工況選取了設(shè)備，對管道防腐層和陰極保護(hù)進(jìn)行了計(jì)算，出于安全環(huán)保的初衷進(jìn)行了環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)，最后繪制了水力坡降及布站圖、工藝系統(tǒng)總流程圖、站場工藝流程圖、站場平面布置圖、泵房安裝圖。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1]徐東旭.我國輸油管道工藝發(fā)展及存在問題化工管理2017,（31）[2]劉淼.低輸量含蠟原油管道優(yōu)化運(yùn)行[D].西安：，2016.1-16[3]吳明.熱油管道輸送含蠟原油的軸向溫降計(jì)算，遼寧石油化工大學(xué)儲運(yùn)工程系，2005（02）[4]馬天驕吳明冉龍飛.長輸熱油管道優(yōu)化運(yùn)行研究，當(dāng)代化工，2014,43(10[5]蔣華義．輸油管道設(shè)計(jì)與管理．北京：石油工業(yè)出版社，2010，8.[6]楊筱衡．輸油管道設(shè)計(jì)與管理．東營：中國石油大學(xué)出版社，2006，5.[7]宋玉春．世界石油天然氣管道建設(shè)再掀高潮，中國石油化工，2005，8.[8]蔣華義．油氣儲運(yùn)專業(yè)課題指導(dǎo)書．北京：石油工業(yè)出版社，2010，8.[9]泵產(chǎn)品供應(yīng)目錄.機(jī)械工業(yè)信息研究所產(chǎn)業(yè)與市場研究所編（上、下冊）．[10]《原油和天然氣輸送管道穿跨越工程設(shè)計(jì)規(guī)范》SY/T0015.2-1998.[11]《輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50253－2003.[12]《埋地鋼質(zhì)管道石油瀝青防腐層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》SY-T0420-1997.[13]李傳憲．原油流變學(xué)．東營：中國石油大學(xué)出版社，2006，12.[14]油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊編寫組．油田油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(上、下冊)．北京：石油工業(yè)出版社，1995.[15]《埋地鋼質(zhì)管道硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料防腐保溫層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》SY-T0415－1996.[16]《設(shè)備及管道設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》GB8175-2008.[17]《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)技術(shù)規(guī)范》GBT21448-2008.[18]《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50183-2004.[19]《輸油泵組施工及驗(yàn)收規(guī)范》SY-T0403-1998.[20]SY/T0003-2012.石油天然氣工程制圖標(biāo)準(zhǔn)［S］.石油工業(yè)出版社，2012附錄附錄#include<stdio.h>#include<math.h>intmain(){ doubleTR[2000]={0,0},Q[2000]={0,0},ydnd[2000]={0,0},I[2000]={0,0},T[2000]={0,0},B[2000]={0,0},Tz[2000]={0,0},midu[2000]={0,0},cd[2000]={0,0},lb[2000]={0,0}; doublea,b,N,d,e,f,M,h,w,x,y; floatn,K,D,C,D1,L; inti,j; printf("輸入分段數(shù)n的值:"); scanf("%f",&n); printf("輸入傳熱系數(shù)K的值:"); scanf("%f",&K); printf("輸入計(jì)算直徑D的值:"); scanf("%f",&D); printf("輸入管道內(nèi)徑D1的值:"); scanf("%f",&D1); printf("輸入站間距L的值:"); scanf("%f",&L); C=2100; N=L/n; a=(K*3.1415926*D)/(225.24*C); Tz[1]=26.0; h=0; FILE*file1=fopen("shuchu.txt","w"); for(i=1;i<=n;i++) { b=0; fprintf(file1,"第%d段計(jì)算:\r\n",i); for(j=2;j<=50;j++) { TR[j]=(1.3+b)+(Tz[i]-1.3-b)*exp(a*N);/*出站溫度*/ T[j]=TR[j]/3+2*Tz[i]/3;/*每段平均溫度*/ midu[j]=880-0.6678*(T[j]-20); /*密度*/ Q[j]=225.24/midu[j];/*最大質(zhì)量流量*/ if(T[j]<=38) { ydnd[j]=exp(-0.7254-0.1153*T[j])/(midu[j]*1000);/*運(yùn)動粘度*/ } if(T[j]>38) { ydnd[j]=exp(-5.0213-0.0057*T[j])/(midu[j]*1000);/*運(yùn)動粘度*/ } d=pow((double)Q[j],1.75); e=pow((double)ydnd[j],0.25); f=pow((double)D1,4.75); I[j]=0.0246*((d*e)/f);/*摩阻計(jì)算*/ B[j]=(9.8*I[j])/(C*a);/*b*/ b=B[j]; M=fabs(TR[j]-TR[j-1]); if(M<=0.01) { Tz[i+1]=TR[j]; h=h+I[j]*N; fprintf(file1,"I[j]=