输油管道的初步设计

输油管道的初步设计

前言 (1)

第1章工艺设计说明书 (2)

1. 工程概况及设计原则 (2)

2. 设计原始数据 (2)

3. 基本设计参数的选取 (5)

第2章工艺设计计算书 (8)

1. 经济管径的确定 (8)

2. 热力计算 (10)

3. 水力计算 (12)

4. 反输计算 (18)

5. 主要设备选型 (20)

第3章工艺流程设计 (22)

1. 工艺流程设计 (22)

2. 阴极保护计算 (22)

3. 方案的经济性分析 (23)

第4章结论 (31)

参考文献 (32)

前言

毕业设计是本科学习的最后一个环节，也是较为重要的一个环节。它要求将所学到的专业知识综合运用，以达到融会贯通。本次设计是进行输油管道的初步设计。主要内容包括：由经济流速确定经济管径，然后由最小输量确定加热站数以及由最大输量确定泵站数，结合沿线特征进行加热站和泵站的布置，最后进行经济性计算，确定项目的内部收益率以及净现值等。

本次设计在安家容老师的指导下完成。由于本人水平有限，缺乏现场知识，所以难免存在疏漏和错误之处，希望老师批评、指正。

第一章工艺说明书

1.工程概况及设计原则

1.1 工程概况

输油管道全长400km，设计输油能力为280万t/a。全线地形起伏不大，无翻越点。管道选取L290螺旋缝埋弧焊钢管，其最大允许承压为6.96Mpa。管道进行埋地铺设,其中心埋深为1.6m。

全线采用“从泵到泵”的密闭输送方式和先炉后泵的工艺流程，共设四座热泵站（含末站）。首站和中间站设出站调节阀，自动调节各站的出站压力，并实施水击超前保护，末站设减压装置。为防止管线因腐蚀而发生破坏，各站设阴极保护站一座。

1.2 设计原则

本设计在满足安全生产及输量要求的前提下，力求满足以下原则：（1）在遵守国家设计相关规范的前提下，选择最优工艺运行方案。（2）在保证安全可靠的基础上，尽量采用新技术、新工艺，以节能降耗，提高经济效益。

（3）输油站的工艺流程与所采用的输油方式相适应，且便于事故的处理与抢修。

（4）注意保护环境，少占耕地，节约投资。

（5）总体设计时，统筹兼顾，远近结合，以近期为主。

2.设计原始数据

2.1 管道的设计输量

（1）最大设计输量：280万t/a 最小设计输量：190万t/a

（2）运行期各年生产负荷（各年输量与最大输量的比率）如下表：

（3）管道的设计压力为6.4Mpa

2.2 沿线地形及管道特征

（1）管道总长400km

（2）沿线里程、高程

（3）管道中心埋深：1.6m 管中心埋深处年最低月平均低温：2℃

管中心埋深处夏季月平均低温：20℃土壤导热系数0.555w/m .℃

保温层厚度：35mm 保温层导热系数0.035w/m .℃

2.3 原油性质

ρ=846kg/ m3含蜡量：14.5% 胶质、沥青质含量：7.71%

（1）密度：

20

初馏点:70℃比热：2.1kJ/kg℃燃油热值：4.18⨯4

10kJ/kg 凝点：27℃

（2）在不同测量温度下的流变性：

注：表中τ的单位为Pa, γ的单位为1/s，μ的单位为mPa.s。

2.4 设备选型

（1）常用加热炉的型号：

814kw、1745 kw、2326 kw、3489 kw、4625 kw、5815 kw

（2）有关输油泵特性（参阅相关泵特性资料）

2.5经济评价参数

（1）线路工程投资指标（万元/km）

保温层修正系数：1.10

（2）输油站工程投资指标A（万元/座）（设计输量240~260万吨/年）

输油站工程投资指标A（万元/座）（设计输量300~350万吨/年）

（3）原油价格：2000元/吨电价0.50元/度运价024元/（吨.千米）（4）流动资金按管道存油的价值计算，流动资金的30%为自有资金，70%为工商银行贷款，年利率为10.98%。

（5）输油站人员编制

首、末站各40人，中间热泵站25人，中间热站或泵站15人；职工工资按每人1500元/月计算，福利费按投资总额的14%计算。

（6）固定资产原值按总固定资产投资的85%计算，管道折旧年限（生产期）取1年，综合折旧率取7.14%，残值为0，修理费按折旧的30%计算。

（7）输油成本中的其他费用按工资总额与福利费之和的2倍计算。

（8）输油损耗按最大输量的0.35%计算。

（9）营业税率取3%，城市建设维护税按营业税的7%计算，教育附加税按营业税的3%计算。

（10）行业基准收益率为12%。

3.基本设计参数的选取

3.1温度参数

确定加热站的进、出站温度时，需要考虑三个方面的因素。首先是油品的粘温特性和其他物理性质，其次是管道的停输时间、热胀、和温度应力等安全因素，第三是经济比较，使总的能耗费用最低。

3.1.1 出站油温T R

考虑到原油和重油中难免含水，故其加热温度一般不超过100 ℃。由于站内设有“先炉后泵”流程，则其加热温度不应高于输送原油的初馏点，以免影响泵的吸入。另外，当温度高于凝点30~40℃以上时，粘度随温度的变化较小。更由于热含蜡原油管道常运行在水力光滑区，摩阻与粘度的0.25次方成正比，提高油温对摩阻的影响较小，而热损失却显著增大，故加热温度不宜过高。管道采用聚氨酯泡沫防腐保温层（其适用范围为-60~120℃），油温高低不会对其性质产生明显的影响。结合以上因素，确定出站温度为T R=60℃。

3.1.2 进站油温T Z

加热站的进站油温主要取决于经济比较，对于凝点较高的含蜡原油，由于在凝点附近粘温曲线很陡，故其经济进站温度常略高于凝点3~5℃。

由输送原油的粘温特性知，温度低于35℃时，粘度随温度变化很大，