等温输油管道参数确定
输油管道设计与管理第02章等温管道
为5 cs，漏油后在2#站测得的输量为88.5m3/h，首
站至第三站距离为58公里，全线高程差为零，末
站进罐余压为零，忽略站内摩阻，首站进站压头
为30m，E=0.1mm。
求q =？
一、工艺参数 二、管子与管子的规格 三、泵站数的确定 四、泵站布置 五、翻越点及计算长度 六、设计方案的校核
❖ 工艺设计中油品的选择
到便于使用的综合参数摩阻计算式，即列
宾宗公式。
hl
Q2mvm
d5m
L
流态
划分范围
f(Re),
层流
Re2000
64
Re
3000 Re105
水力光滑区 105 Re Re1
0.3164
Re0.2 5
1 1.8lgRe1.53
紊 流
混合摩擦区
粗糙区
注：
Re1
59.5
8/ 7
59.5
等温输油管路的经济管径与界限输量计算模型
董正 远
（ 西安石油大学 石油工程学院， 陕西 西安 ７０６ ） １０５
摘要： 考虑 了油品黏度和输送量对泵效、 流态和经济 管径的影响 ， 以管道建设投 资的年分摊费用、 管 道年维修 费用和管道运行年能耗 费用之和为 目标函数 ， 出了等 温输油管路 经济管径和界 限输量 给
的完整计算模 型， 采用斐波那契搜索算法对所建模型进行 了计算， 计算表明 ， 本模型适用于各种流 态， 能较好地反映黏度和输量对经济管径的影响 ， 算收敛性很好， 计 模型对等温输 油管路 的技术经 济设计提供 了可靠的理论依据 ． 关键词： 等温输油管； 经济管径 ； 界限输量 ； 计算模型
Ｅ－ ｉ Ｚ ｙ ｏｇ ８ ＠ ． ｒ ．ｏ ｍａ ： ｈ Ｄ ｎ ８ ８ Ｔｏ ｏｍ ｌ ｎ
维普资讯
董正远 ： 等温输油管路 的经济 管径 与界 限输量计算模 型
一
７ — ５
１１ 管 道建 设年 分摊 费用 ．
ｋ ＝ ０ １… ． ，，
（０ １）
管道建设投资费用 Ｓ是管径和管长的函数 ， 一
般根据实测数据拟合为
Ｓ （ ＋６ ） ＝ 口 Ｄ Ｌ， 管长 ， ｍ． （） ３
式 ， 管 相 粗 度 ｅ 鲁； 管 绝 粗 中 ｅ 壁 对 糙 ，＝ ｅ 壁 对 为 为
糙度 ， ｍ． １４ 管道年 总 费用 ．
其 中， ， ， 为拟合常数 ； ａｂａ Ｄ为管道内直径 ， Ｌ为 ｍ；
将式（ ）式 （） ４ 、 ５ 和式 （） ６ 代入式 （） １ 可得
ｓ ＝
管道建设投资年分摊费用为
Ｓ １＝ ９１ （ ＋６ Ｌ． ｓ ＝ 口 Ｄ） （） ４
［ 夕 ＋
￡ 垒 １
］十￣＋ （ ｂＬ 口Ｏ ）
等温输送管道实验指导说明书
等温输送管道使用指导书山东中石大石仪科技有限公司SHANDONG SHIYI SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.LTD.OF U.P.C地址：山东省东营市北二路271号邮编：257061电话：+86（0546）8391238 8393829 8392766传真：+86（0546）8397706Web : E-mail: shiyi@“等温输油管路”实验指导书一、实验目的(1) 学习和掌握测定管路特性曲线、用图解法求管路与泵站联合工作时的工作点的方法；(2) 熟悉“泵到泵”密闭输送工艺运行时输油管路各站协调工作的情况；(3) 观察管道发生异常工况或突然事故时（如某泵站突然停电等）全线运行参数的变化，学会根据运行参数变化，分析事故原因、事故发生地点及应采取的处理措施，在实验中加以验证；(4) 观察翻越点后的流动状态，分析影响翻越点的因素和消除翻越点的措施，在实验中加以验证；(5) 学习和掌握清管球的收、发操作，观察清管球在管道中的运动状况； (6) 了解计算机数据采集系统的组成及运行情况。
二、实验原理在密闭输送的多泵站等温输油管道系统中，泵站和管道组成一个统一的水力系统，管道所消耗的能量（包括摩阻损失、高程差、站内局部摩阻和终点所要求的剩余压力）等于泵站所提供的能量，二者必然保持能量供需的平衡关系。
全线的能量供需平衡关系式如下：221Z Q m sZ ()()m m s H N A BQ fLQ Z Z Nh H --+-=+-++式中：Q ──管道的工作流量，m 3/s ；N ──全线运行的泵站数；f ──单位流量的水力坡降；H s1──管道首站进站压头，m 液柱； H sZ ──管道终点剩余压头，m 液柱；L ──管道总长度，m ；Z Q 、Z Z ──管道起、终点高程，m ； h m ──每个泵站的站内损失，m 液柱。
根据上述能量平衡方程，可以确定管道的输量和各个站的进出站压力，分析事故工况时运行参数的变化趋势。
等温输油管线计算步骤
2.7.3 等温输油管道工艺计算步骤
(1)原始资料
1）输送量（包括沿线分油或加油量）；
2）管道起、终点，分油或进油点，及管道纵断面图；
3）可供选用的管材规格；
4）可供选用的泵、原动机型号及性能；
5）所输油品的物性；
6）沿线气象及地温资料。
（2）计算步骤
1）计算年平均地温；
2）计算年平均地温下的密度；
3）计算年平均地温下的粘度；
4）换算流量G-Q；
5）根据P63表（2-4）初定管径D0和工作压力；
6）根据管道规格，选出与D0 相近的三种管径D1 、D2 、D3 ；
7）按任务输量和初定工作压力选泵，确定工作泵的台数以及组合情况；
8）作一个泵站的特性曲线，确定任务输量下泵站提供的扬程HC，然后据此压头确定计算压力
9）选管材，求壁厚，并进行强度校核，求出管道的内径；
10）计算流速；
11）计算雷诺数，判定流态；
12）计算水力摩阻系数，计算水力坡降；
13）纵断面图上判断翻越点，确定计算长度LP；
14）计算输油管道计算长度全线的摩阻损失；
15）确定全线需要的总压头（摩阻+高程差）
16）求泵站数，并化整；
17）根据技术经济指标计算基建投资及输油成本，选择经济评价方法，确定最优方案；
18）按最优方案的参数作全线泵站总特性曲线和管路总特性曲线，以此求得全线的工作点；
19）按工作点流量求水力坡降ip；
20）按水力坡降和工作点的压头在纵断面图上布站，确定泵站的位置；
21）检查动、静水压头，校核各泵站的进出口压力。
第二章 等温输油管道的工艺计算
ηc =
∑η
i =1
i =1 Ns
Hi
i
台相同型号的泵串联: 如果Ns台相同型号的泵串联: 并联： 并联：如果NP台相同型号的泵并联
ηc =
∑Q H ∑
i =1 i =1 NP i
NP
i
Qi H i
ηi
18
第二章 等温输油管道的工艺计算
2.3 输油管道的摩阻计算 管道输油过程中压力能的消耗主要包括两部分， 管道输油过程中压力能的消耗主要包括两部分，一 是用于克服地形高差所需的位能，对某一管道， 是用于克服地形高差所需的位能，对某一管道，它是不 随输量变化的固定值； 随输量变化的固定值；二是克服油品沿管路流动过程中 的摩擦及撞击产生的能量损失转换成的液柱高度， 的摩擦及撞击产生的能量损失转换成的液柱高度，通常 称为摩阻损失，单位为（m液柱）。这部分能量损失是 称为摩阻损失，单位为（ 液柱） 液柱 随流速及油品的物理性质等因素而变化的。 随流速及油品的物理性质等因素而变化的。 2.3.1 摩阻损失 长输管道的摩阻损失包括两部分， 长输管道的摩阻损失包括两部分，一是油流通过直 管段所产生的摩阻损失h 简称沿程摩阻； 管段所产生的摩阻损失hl，简称沿程摩阻；二是油流通 各种 摩阻 损失 过 各 种 阀 件 、 管 件 所产 生的 摩阻损失 ， 简 称 局 部 摩 阻 hξ 。 h = hl + hξ
tocp = 1 (t01 + t02 + L + t012 ) 12
℃
（2）油品密度 根据20℃ 根据 ℃时油品密度按下式换算成计算温度下的密 度。
4
第二章 等温输油管道的工艺计算
（3）油品的粘度ν 油品的粘度ν 油品的粘度ν 一是可以通过粘—温关系曲线来查 油品的粘度 ，一是可以通过粘 温关系曲线来查 找所需温度下的粘度，也可根据经验公式计算。 找所需温度下的粘度，也可根据经验公式计算。 1）适用于轻质油的公式
油田内部热油管道最佳操作参数的快速确定
６ ０ ０ ；． １ ５ ０２ 中石 化 安 徽 石 油 公 司 六 安分 公 司 ， 徽 六 安 安 ２７０ ） ３ ００ （ ． 南 石 油 大 学 石油 工程 学 院 ， １西 四川 成 都
ห้องสมุดไป่ตู้
摘要 ： 由于油 田 内部 热 油管道 操 作 参 数上 的不 合 理 ， 油 田 生产 造 成 了不 必要 的能 量 损 耗 。利 用 给 管道 分段 的方 法 ， 过 热力和 水 力计 算 ， 通 生成 出站 参 数 曲线 图 ， 方便 快 捷 的 为油 田 内部 的 热油 管道 确 定
最佳的 出 （ 站 管道起点） 加热温度和 出站压力， 减少能源的浪费。计算 中， 考虑 了流量、 水量 、 含 黏度 变 化等 因素 ， 为流量和含水量不断变化的油田 内 部加热输油管道的优化运行提供参考。 关键词 ： 热油管道 ； 水； 含 最佳操作参数
中 图分类 号 ： Ｅ Ｔ８ 文 献标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ４— ６ ４ ２ １ ）５— ０ ９— ３ １ ０ ９ １ （０ １ ０ ０ ０ ０
系数 ， （ Ｗ／ ｍ ・Ｃ） Ｄ 为管 道 的外 直 径 ， Ｇ为 原 油 ｏ ； ｍ； 质 量 流量 ，ｇｓ ｋ／．
集输管道 ， 往往靠 经验 或摸 索确定运行参数 ， 缺乏可
靠 的理 论依 据 。 由于油 井 的 减 产且 产 量 不 稳 定 ， 水 注
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｂ ｃ ｕ ｅ ｔｅ ｐ ｒ ｍｅｅ ｓ ｏ ｎ ｉ ｅｉ ｅ ｎ ａ ｇ ｔ ｅ ｎ ｙ ｔ ｍ ｒ ｎ ｅ ｓ ｎ ｂｅ， ｔｏ ｎ ｒ ｙ ｉ ｏ ｔ ｎ ｅ ｅ － ｓｒ ｃ ： ｅ ａ ｓ ａ ａ ｔｒ ｆｍａ ｙ ｐｐ ｌ ｓｉ ａｈ ｒ ｇ ｓ ｓｅ ａ ｅ ｕ ｒ ａ ｏ ａ ｌ ａ ｌ ｆ ｅｇ ｓｌｓ ｎ ｅ ｓ ｈ ｎ ｉ ｏ ｅ ｕ
输油管道设计与管理23
F
Lf 由图可知：水力坡降线不一定先与管路上的最高点相 切，所以翻越点不一定是管路上的最高点，而是靠近 线路终点的某个高点。
⑵解析法
在线路上选若干个高点进行计算，一般选最高点及最高点 之后的高点(为什么？)进行计算。计算方法有两种： ① 计算从起点到高点 j 所需的总压头Hj , 并与从起点到终
3、翻越点后的流动状态
管道上存在翻越点时，翻越点后的管内液流将有剩余能量。 如果不采用措施利用和消耗这部分能量，翻越点后管内将 出现不满流。不满流的存在将使管道出现两相流动，而且 当流速突然变化时会增大水击压力。对于顺序输送的管道 还会增大混油。
措施 ： (1) 在翻越点后采用小管径：使流速增大，消耗
2、翻越点的确定
翻越点的确定可用图解法和解析法。 ⑴ 图解法 在管道纵断面图右上角作水力坡降线的直角三角形，将 水力坡降线向下平移，如果水力坡降线与终点相交之前 首先与某高点F相切，则F点即为翻越点。
8
在管道纵断面图右上角作水力坡降线的 直角三角形，将水力坡降线向下平移，
水F相力切坡，降等F线点温与即输终为点翻油相越管交点道之。前的首工先艺与高计点算
里程(km)
0
高程(m)
0
2
3
4
5
26
55
64
76.4
83
94Biblioteka 12264.2已知：全线为水力光滑区，油品计算粘度ν=4.2×10-6m2/s， 首站泵站特性方程：H＝370.5-3055Q1.75 中间站泵站特性方程：H＝516.7-4250Q1.75 （Q：m3/s）
首站进站压力：Ｈs1＝20米油柱，站内局部阻力忽略不计。
ba
称H动d水压ix力。它Z是x 管，路为沿在力a点线为e液任点流0一的，，点剩水管需余力线压要坡能降内重，线的新
等温输油管道
作业内容：拟建一条长690公里，年输量为600万吨的轻质油管线。
已知原始资料：①管路埋深1.5米处的月平均地温：②油品密度ρ20=867.5kg/m3③油品的粘温特性：④可选用的离心泵型号规格：(P24)或按照最新的泵机组样本进行选择(网上搜索或图书馆查阅相关手册)。
⑤首站进口压头取ΔH1=45m，站内摩阻取15m。
⑥管材选用见P64和附录一、附录二。
⑦线路高程：设计要求：（提示：先采用手算，步骤熟悉后再采用电算。
作业本中要体现手算过程。
）1）合理选择泵型号和泵站的组合方式，并查有关资料作所选型号的泵在输此油品时特性数据的换算；2）选取合适的管径，计算壁厚并取整，然后计算管道的承压能力和对应的允许最大出站压头；3）取管道的当量绝对粗糙度e=0.03mm，计算所需的泵站数；4）将计算的泵站数取大化整，然后提出三项经济可行的措施使输量保持不变，并对每种措施作相应的计算（双号学生选作）。
5）将计算的泵站数取小化整，分别计算所需副管的长度（管径与主管相同）、大一个等级的变径管长度、大两个等级的变径管长度，并进行管材耗量的比较（单号学生选作）6）校核:夏季高温时和冬季低温时各站的进、出站压力,并调整站址；7）设副管敷设在首站出口位置，求第一站间动水压头Hx的表达式，并检查全线动水压头和静水压头；8）求管道系统的最大和最小输量及相应的电机的总输出功率。
计算分析过程：1. 计算年平均地温C t t t t o cp 5.1312/)6.85.133.188.201.218.194.179.143.109.553.6(12/)...(01202010=+++++++++++=+++=故有 平均地温t=13.5℃ 2．计算油品密度根据20℃时油品密度按下式换算成计算温度下的密度。
式中 t ρ、20ρ——温度为t ℃及20℃时油品密度，3/m Kg ； ε——温度系数，ε=1.825-0.00131520ρ，)/(3C m Kg O • 已知油品密度：ρ20 =867.5kg/m 3 即ε=1.825-0.001315×867.5=0.6842375 3．计算年平均温度下油品的粘度。
等温管实验
三、设计实验过程
根据实验目的和实验报告要求，设计实验过程， 根据实验目的和实验报告要求，设计实验过程，分步骤收 集所需数据。 集所需数据。 1．测管路特性曲线 ． 要求测定各泵站之间的管特性， 要求测定各泵站之间的管特性，以便用图解法求出正常工 作时管路系统的工作点，各站进、出站压头。 作时管路系统的工作点，各站进、出站压头。正常工况运 行参数，还可作为分析、判断各种事故工况的依据。 行参数，还可作为分析、判断各种事故工况的依据。 全线以四个站l 泵全部投入运行作为正常工况， 全线以四个站 # 泵全部投入运行作为正常工况 ， 规定各站 进 站 压 力 不 得 低 于 100mmHg ， 出 站 压 力 不 得 高 于 1.6×105Pa。 × 。 提示：管路特性就是管路摩阻损失和流量之间的关系。 提示：管路特性就是管路摩阻损失和流量之间的关系。测 管路特性的过程就是改变管线输量、记录各站进、 管路特性的过程就是改变管线输量、记录各站进、出站压 力的过程。并合理确定各站正常的启动顺序。 力的过程。并合理确定各站正常的启动顺序。
二、实验装置介绍
1．流程： ．流程： 本实验装置可采用两种流程运行， 本实验装置可采用两种流程运行 ， 开式流程也称旁接油 罐流程和闭式流程也称“泵到泵” 流程。 罐流程和闭式流程也称 “ 泵到泵 ” 流程 。 全线设有四座 泵站。流程如图所示。本次实验采用泵到泵流程。 泵站。流程如图所示。本次实验采用泵到泵流程。 2．设备： ．设备： 每座泵站配有2台离心清水泵，采用串联方式。 每座泵站配有 台离心清水泵，采用串联方式。另外还配 台离心清水泵 有流量和压力计算机数据采集系统。 有流量和压力计算机数据采集系统。
理论分析应采取什么调节措施才能使管线重新恢复正常的工作即各站进出站压力处于规定范围并在实验架上验证
输油管道设计与管理第五课
一、设计参数 1.计算温度 计算温度
以管道埋深处全年平均地温作为计算温度
2.油品密度 油品密度 ρt = ρ20 − ξ (t − 20)
ξ = 1.825 − 0.001315 ρ 20
式中： 式中： ρt、ρ20为t℃和20℃时的密度 ℃ ℃
1
等温输油管道的工艺计算
14
等温输油管道的工艺计算 ⑵ 静水压力的校核 静水压力：指油流停止流动后， 静水压力：指油流停止流动后，由地形 高差引起的静液柱压力。 高差引起的静液柱压力。 翻越点后的管段或线路中途高峰后的 峡谷地带， 峡谷地带，停输后的静水压力有可能 大于管道允许的工作压力。 大于管道允许的工作压力。 对于这种超压情况， 对于这种超压情况，是采用增加壁厚 还是采用设减压站的方法解决， 还是采用设减压站的方法解决，需要 通过经济比较确定。 通过经济比较确定。
H = iL + ( Z Z − Z Q )
存在翻越点时，计算长度为起点到翻越点的距离， ⑵ 存在翻越点时，计算长度为起点到翻越点的距离，计 算高差为翻越点高程与起点高程之差
H = H f = iLf + (Z f − ZQ )
16
三、泵站数的确定
原则是： 要充分利用管道的强度，并使泵在高效区工作。 原则是： 要充分利用管道的强度，并使泵在高效区工作。 将计算输量为Q 的油品从起点输送到终点所需压头为： 将计算输量为 的油品从起点输送到终点所需压头为：
ba= Hd −ix−∆Zx ,为a点液流的剩余压能，称动水压力。 点液流的剩余压能， 为 点液流的剩余压能 称动水压力。
动水压力:它是管路沿线任一点水力坡降线与纵断面线之间 动水压力 它是管路沿线任一点水力坡降线与纵断面线之间 的垂直距离。 的垂直距离。 在 e点 ， 其动水压力为 ， 需要重新加压才能以 点 其动水压力为0， 流量继续向前输送。 流量继续向前输送。
等温输油管道的工艺计算与运行管理论文
等温输油管道的工艺计算与运行管理摘要: 管道输送是原油、成品油及天然气长距离运输的主要方式。
一般通过工艺计算确定输油参数。
等温输油管道的工艺计算已作为其他各种管道输送方式的计算基础，等温输油管道的工艺计算包括有：水力计算和管道厚度计算。
本文涉及的工艺计算是使用已给定了主要的工艺设计参数，利用相关公式通过水力计算以及其他计算方法确定本次工艺计算所需要的参数：泵站数、站址、以及各站进、出站压力。
等温输油管道在正常工作时，全管线基本处于运行参数相对最佳的稳定运行状态，当有时有计划的调整参数或者一些突发事故原因，都会可能引起运行工况的变化。
不论是正常工况变化还是事故工矿变化，都要加以控制调节。
在本论文中运行管理部分主要分析了某中间站停运后的工况变化和干线漏油后的工况变化，以及输油泵与管路系统的调节。
关键词：等温输油管道；工艺计算；工况变化；水力计算；运行管理。
Process calculation of isothermal oil pipeline and operationmanagementAbstract: Pipeline transportation of crude oil, the main form of long-distance transportation of refined oil and natural gas. The oil parameters are generally determined through process calculation. Process calculation of the temperature pipeline process calculation as calculated on the basis of various other pipeline, isothermal pipeline include: hydraulic calculation and pipe thickness calculation. Process calculations involved in this paper has identified the main process design parameters, using the relevant formula by hydraulic calculation and other calculation methods to determine the process calculation parameters: the number of pumping stations, station site, as well as the station into the station pressure. During the isothermal pipeline is normal operation, the whole pipeline in the basic operating parameters relative steady state, when sometimes there are plans to adjust the parameters or some unexpected cause of the accident will cause changes in operating condition. Both normal operating conditions change, and accident, industrial change, must be controlled to adjust. In this paper mainly analyzes the operating conditions change after the oil spill of the operating conditions change in a middle station outage and trunk, and the regulation of the pump and piping systems.Keywords: Isothermal oil pipeline; Process calculation; Operating conditions change; Hydraulic calculation; Operation and management.1绪论 (3)1.1国内外发展情况 (3)1.2课题解析及主要内容 (3)1.3课题研究的目的以及其意义 (4)2工艺计算基础 (5)2.1工艺计算资料 (5)2.1.1油品的密度 (5)2.1.2油品粘度 (5)2.1.3地温与计算温度 (5)2.2计算流量 (6)2.3管道纵断面图 (6)2.4翻越点和计算长度 (6)2.4.1翻越点和计算长度 (6)2.4.2计算长度 (7)2.5泵站数的确定 (7)2.6站址确定 (7)3等温输油管道的工艺计算 (8)4等温输油管道的运行管理 (14)4.1某中间站停运后的工况变化 (14)4.2干线漏油后的工况变化 (15)4.3输油管道的调节 (16)4.4改变泵站工作特性 (17)4.4.1改变运行的泵站数或泵机组数 (17)4.4.2泵机组调速 (17)4.4.3换用（切削）离心泵的叶轮直径 (17)4.5改变管道工作特性 (17)4.6输油管道的调节原则 (18)5结论 (19)参考文献 (20)致谢 ...................................................... 错误!未定义书签。
浅析等温输油管道运行工况分析与调节
浅析等温输油管道运行工况分析与调节输送轻质油或轻质低凝点原油的长输管道沿线不需要加热，这就要求等温输油管道进行输送工作。
管道的运行工况对油品输送、工艺设计、技术经济和安全运行产生巨大影响。
本文就等温输油管道的运行工况分析与调节的方法展开研究，为妥善解决沿线管内流体的能量消耗和能量供应这对主要矛盾提供重要依据，达到安全、经济地完成输送任务的目的。
标签：等温输油管道；输送工作；工况分析与调节1 泵站停运的工况变化设全长为L的“密闭输送”运行的等温输油管道上有N个泵站，正常流量为Q。
由于中间第c站停运，流量降为Q*[1]。
如忽略站内摩阻，由此时全线的压降平衡可求得当有意外事故突然发生，即某中间站突然停運，短时间内管线全程的运行参数会有强烈波动，不稳定。
以上公式适用于在管线流体平衡后的稳定工况下使用。
由图和计算公式可知，某中间站停运后流量减少；停运站前的各站进出站压力均上升；停运站后各站的进出站压力均下降。
此时某些站的进出站压力的变化可能超出允许范围，故必须进行调节。
2 干线漏油后的工况变化假设一条输油管道上共有N个泵站，在第C+1站的进站处漏油量为q。
漏油前，全线流量为Q；漏油以后，漏点前的流量为Q*，漏点后的流量为Q*-q。
漏油后全线流量不相等，可从漏点处将全线分为前后两段，压降平衡公式为：干线漏油后，漏点前面的流量变大，漏点后面流量减小。
漏油后，漏点后面各站的进、出站压力都下降。
因此，距漏点越近的站，压力下降的幅度越大。
3 输油管道的调节在正常输送的条件下，全线基本处于稳定运行状态。
当管道内输量变化时，管道内的能量供求就发生了变化。
为了维持管道的稳定运行，就需要对管道系统进行调节。
输油管道的调节是通过改变管道的能量供应或改变管道的能量消耗，使之在给定输量的条件下达到新的能量供需平衡。
3.1 改变泵站工作特性改变泵站工作特性是通过将能量供给进行改变实现的对输油管道的调节。
3.1.1 改变运行的泵站数或泵机组数这种方法可以在较大范围内调整全线的压力供应，适用于输量波动较大的情况。
等温输油管道的工艺计算
2、用最小二乘法回归泵特性方程
这里只介绍用最小二乘法进行一元线性回归的方法。但它并不 仅仅适用于一元线性方程，对于那些经过变量代换能够变为一 元线性方程的非线性方程，该方法同样适用。 设有几组实验数据，(x1, y1)，(x2, y2)，……(xn, yn)，它们之间 的关系可以用线性方程y=A+Bx表示，由于实验数据不可能完 全落在直线上，故它们之间存在误差。xi点的实测值yi与计算 值的偏差为：di=yi-(A+Bxi)。
输油泵站的工作特性
如果把各点的偏差加起来，其大小就能反应出该直线与实验点 的逼近程度。但我们不能将各点的偏差直接用求代数和的方法 相加，因为各点的偏差有正有负，求代数和会正负抵消，不能 反应实际偏差的大小，所以我们取各点偏差的平方和：
我们的目的是要从一组直线中选择一条到各点偏差的平方和 为最小的直线，即确定参数A、B的值，使S最小。
多级（高压）泵:排量较小,又称为并联泵； 单级（低压）泵:排量大，扬程低，又称为串联泵。
输油泵站的工作特性
一般来说，输油泵站上均采用单一的并联泵或串联泵，很 少串并联泵混合使用，有时可能在大功率并联泵或串联泵 前串联低扬程大排量的给油泵，以提高主泵的进泵压力。
串联泵具有排量大、扬程低、效率高的特点。我国20世纪 80年代研制的KS型串联泵比并联泵效率高10%左右，而国 外生产的串联泵比国内多数管道采用的并联泵效率高出 18%左右。
等温输油管道的工艺计算
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
输油管道工艺计算目的： 1.妥善解决沿线管内流体的能量消耗和能量供应这对主要矛盾;
2.5等温输油管道运行工况分析与调节解析
11
4、全线水力坡降线的变化
根据输量变化和各站进出站压力的变化趋势可以画出沿线 各站的水力坡降线的变化情况。作图时应注意以下几点： ① 某站停运后，输量下降，因而水力坡降变小，水力坡降 线变平，但停运站前后水力坡降仍然相同，即水力坡降 线平行。 ② 停运站前各站的进出站压力升高，因而停运站前各站的水 力坡降线的起点和终点均比原来高(且出站压力升高幅度 比进站压力大)，且距停运站越近，高得越多。 ③ 停运站后各站的进出站压力下降，因此停运站后各站间 的水力坡降线的起点和终点均比原来低 ( 且出站压力下 降幅度比进站压力小) ，且距停运站越近，低得越多。
两式相减得：
* H sc H sc (c 1)B fLc (Q*2m Q2m ) 0
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输油管道设计与管理
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即： 又
* H sc H sc
也就是说漏点前面一站的进站压力下降。
* * * H dc H sc Hc
* * Q ，Hc* ，H sc ，Hdc
Z Hsz (n 1)hc
两式相减得：
[(n 1)B fL](Q2m Q* ) A BQ2m hc Hc hc 0
0
2 m
Q2m Q*
即：
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Q Q
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2、c 站前面各站进出站压力的变化
先来讨论c站前面一站即c-1站的情况。为此，从首站进口到 c-1 站进口列能量平衡方程： c 站停运前：
* 2 m 2 m f ( L L ) Q ( Zz Zc1 ) Hsz (n c)hc H sc ( n c )( A BQ ) c * 1 *
输油管道改造中工艺参数的确定与计算
管 道 技 术 ５ 设 各
Ｐ ｐ ｌｎ Ｔ ｃ ｎ ｑｕ ａ ｄ Ｅｑ ｉ ｍｅ ｔ ｉｅｉｅ ｅｈ ｉ ｅ ｎ ｕ ｐ ｎ
２ ０ ０１ Ｎｏ ６ ．
第 ６期
Hale Waihona Puke 输油 管 道 改造 中工艺 参数 的确 定 与计 算
苏 军 （ 河南油 田设计院工艺室 ， 河南南阳 ４ ３３ ） ７ １ ２
摘 要 ： 南油 田某输 油管道 井 一魏段存 在 热能损耗 较 大、 河 工艺 不合理 、 分 管段 结蜡现 象严 重等 问 部
题。文中指 出了工程改造 中输油管道规模、 输油工艺有 关参数的确 定方法， 并简述 了该段输 油管道 水 力、 热力计算选用的公式及其管径的选择方法。按加降凝剂和不加降凝剂两种运行方式分别进行全线 水力和热力及运行能耗综合计算。从 系统工作压力、 资及运行 费用上综合考虑 ， 投 该输油管段 宜采用
收稿 日期 ：０ ９—１ —ｌ ２０ ｌ １ 收修 改稿 日期 ：００— ６—０ ２１ ０ ４
Ｄ ３ ０保 温管道 不加 降凝剂运行 方式 。 Ｎ０ 关键 词 ： 油管道 ； 输 工程 改造 ； 算方法 ； 计 能耗 ； 降凝剂 中图分 类号 ：Ｅ Ｔ８ 文 献标识码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ４— ６ ４ ２ １ ）６— ０ ８— ２ １０ ９ １ （０ ０ ０ ０ ０ ０
篓 ５ ４ ０ ５
剂油 原 ； ； ． 剂油 一 ２ 原 ～ ５ ５
７ ４ｏ２ ＿ ６ ４ ．
．
１ ７
该输 油管道 工艺计 算选 用 的水力公式 为
ｈ＝Ａ ／ ２ ） （ Ｖ＝ ｑ／ 盯 ４ ｖ （ ｄ） （） １ （） ２
３ —７ ５
式中： ｈ为管 道 内沿 程水力 摩 阻损失 ， Ａ为水力 摩 阻 ｍ；
大作业一等温输油管道的工艺计算
大作业一：等温输油管道的工艺计算（下周三交，用A4纸做） 某油田与炼油厂间的输油管道：任务输送量：G ＝300万吨/年;
油品在25℃和30℃运动粘度分别为： 油品在20℃时的密度是840kg/m3 管道沿线的地形情况如下表：
泵性能参数如下：
管道埋地铺设，管中心埋深1.2米，管道埋深处常年月平均地温为：14.2℃ 管道采用16Mn 钢的螺旋焊钢管，设计最大承压5.5MPa 。
完成下列各项： （1）进行设计计算基础资料的整理； （2）计算管道总压降； （3）作图法布置泵站；
（4）根据站址计算全线各进、出站压力，检查动、静水压力，校核管道强度。
6262
3025910/;1610/νm s νm s --=⨯=⨯。
管道输送工艺课程设计---等温输送输油管道工艺设计
重庆科技学院《管道输送工艺》课程设计报告学院:_石油与天然气工程学院_ 专业班级: 学生姓名: 学号: 设计地点（单位） K704 设计题目: 等温输送输油管道工艺设计完成日期： 2012 年 12 月31 日指导教师评语:成绩（五级记分制）:指导教师（签字）:目录1 绪论 (1)2 工艺设计说明书 (2)2.1设计依据 (2)2.1.1设计原则 (2)2.2工程概况 (2)2.2.1线路基本概况 (2)2.2.2管道设计 (2)2.2.3设计原始数据及参数 (3)2.3参数的选择 (3)2.3.1温度参数 (3)2.3.2计算年平均地温，冬季和夏季地温下的密度 (3)2.3.3计算年平均，冬季和夏季地温下油品的粘度 (4)2.4工艺计算说明 (4)2.5泵站数的确定及站址确定 (4)2.6校核计算说明 (5)3 工艺设计计算书 (6)3.1经济流速计算管径及最大承压能力 (6)3.2计算雷诺数，判断流态 (7)3.3确定工作泵的台数以及组合情况 (8)3.4电动机选择 (8)3.5计算水力坡降和压头损失,确定泵站数 (9)3.5站场布置 (11)3.6判断全线是否存在翻越点 (12)3.7夏季最高温和冬季最低温时进、出站压力 (13)4 总结 (15)参考文献 (16)1 绪论等温输油管道内存在一个能量的供应和消耗的平衡问题。
输油管道的工艺计算就是要妥善解决沿线管内流体的能量消耗和能量供应之间的平衡。
其主要目的是根据设计任务书规定的输送油品的性质，输量及线路情况，由工艺计算来确定管道的总体方案的主要参数：管径，泵站数及其位置等。
具体说来，在设计过程中要通过工艺计算，确定管径、选泵、确定泵机组数、确定泵站和加热站数及其沿线站场位置的最优组合方案，并为管道采用的控制和保护措施提供设计参数。
本设计主要内容包括：由经济流速确定经济管径，确定所使用管材，确定其泵站数，并校合各进出站压力和沿线的压力分布是否满足要求，并为管道采用的控制和保护措施提供设计参数，提出调整，控制运行参数的措施。
等温输油管路实验
一、实验目的：
学习测定管路的H-Q特性曲线。用图解法求出管 路与泵站配合工作时的工作点。了解“泵到泵” 运行的输油管路各站协调工作的情况。
观察管线发生异常工况或突然事故时（如某泵站 突然停电等）全线运行参数的变化。根据参数变 化，分析事故原因、事故发生地点及应采取的处 理措施，并在实验中加以验证。
六、实验报告要求
1. 将实验数据整理列表
状态 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13 Q1 Q2
六、实验报告要求
2. 在直角坐标纸上绘出各站的泵特性，管路特性曲 线。用图解法求四个泵站运行时的工作点，求出 各站进、出站压力，并与实测结果对比。
3. 比较各种事故工况和正常工况的数据，分析事故 工况对运行参数的影响。讨论应采取的措施。
观察翻越点实验。 了解计算机数据采集系统的组成及运行情况。
图1 等温输油管线 全线艺流程图
1#
2#
3#
4#
二、实验架流程
实验管线采用不锈钢管材，管线内径25毫米，管线 全长92米。全线建有四个泵站，每泵站设有两台离 心泵，站内采用串、并联输送方式，全线采用泵到 泵密闭输送。
中间泵站流程中，在2站到3站之间，设置堵塞点和 泄漏点；在末站之前，设置一个高点作为管线翻越 点。
四、实验内容和步骤
2、测定管路特性曲线，用图解法求出正常工作 时管路系统的工作点
管路特性曲线是指管路摩阻损失和流量之间的关系， 见图。
测定管路特性的过程： 改变管线输量，记录各站
进、出站压力，测出各泵站 之间的管路摩阻损失； 用图解法求出正常工作时管 路系统的工作点。
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设计任务书给出的是管道全年完成的质量输送量。
工艺计算中需用体积流量，其换算公式为：
G Q 350 24 3600
从当地气象资料中获取
2. 计算温度
以管道埋深或敷设处年最冷月平均地温作为计算温度。
3. 管道埋深
①高寒地区的管道通常以冻土层的厚度确定；
②高地下水位地区管道通常以地下水位的深度确定；
③一般地区的管道通常为1.0～1.5m，最低不小于0.8m。
标准密度
4.油品密度
根据20℃时油品密度按下式换算成计算温度下的密度
t 20 t 20
式中： t、 20 ——温度为t℃及20℃时的油品密度，kg／m3； kg/(m3· ℃ )。 ——温度系数，
ε=2e/d
7.经济流速
经济流速是综合考虑管道的建设投资、费用运行、技术 水平等多方面因素而选择的合适的被输送介质在管道中的流 动速度。
8. 管径
根据输量和经济流速确定，见式：
d
4Q
式中: d—管道内直径，m； Q—管道的计算输量，m3/s;
v—油品在管道中的流速，m/s。
9. 管道纵断面图 在直角坐标上表示管道长度与沿线高程变化的图
6. 管材
① 管子类型
按照制管方法不同，钢管可分为无缝钢管和有缝钢管（焊
接钢管）。有缝钢管又可分为直缝钢管和螺旋缝钢管。
② 管材承压
管道的管材、直径、壁厚、承压等参数之间的关系见式：
PD 2
③ 管壁粗糙度
管道的粗糙程度一般用绝对粗糙度表示，符号e。 绝对粗糙度与管径的比值称为相对粗糙度，符号ε。
形称为管道纵断面图。
横坐标:管道的实际长度; 纵坐标:线路的海拔高程。
注意：纵断面图上的起伏情况与管道的实际地形并不相同。图上的曲折线 不是管道的实长，水平线才是实长。
805.3
3、沿线地温不等于常数。
在工程实际中，一般总把那些不建设专门的加热设施的管 道统称为等温输油管道。它不考虑热损失，只考虑泵所提供的
能量（压头）与消耗的能量（压头）相匹配（相平衡）。
等温输油管道的基础参数：
计算输量、计算温度、管道埋深
油品密度、油品粘度、管材
经济流速、管径、管道纵断面图
等温输油管道的基础参数：
夏季来油温度低于地温，冬 季来油温度高于地温，但经过 在工程实际中，这个条件一般是达不到的。所谓等温，只 1-2km 后，油温基本等于地温， 与整条管线相比，该段管线很 流速不太高时，摩擦 是一种假设。这是因为： 短。 升温很小，且对油流的 加热是均匀的。
1、来油温度≠地温;
2、摩擦热加热油流;但我们可以将其分段， 按照分 Nhomakorabea等温来考虑。
1.825 0.001315 20 ,
5.油品粘度
t 0e
u t t0
式中： vt、v0—温度为t、t0时油品的运动粘度，m2／s； u—粘温指数，1／℃。
例题：某油品的粘温关系实验数据见下表，求该油 品45 ℃和65 ℃时的运动粘度。
温度℃ 粘度mm2/s 40 375 50 225 60 150 70 125 80 100
责任心 真功夫 好习惯
学习领域：油气长距离管道输送
学习情境二 等温输油管道的参数确定与运行管理 项目一 等温输油管道的参数确定
任务1 等温输油管道的基础参数确定
P15
输油管道的工艺计算目的
妥善解决沿线管内流体的能量消耗和供给的平衡问题。
等温输油管道的定义：
输送低凝、低粘原油的长输管道，沿线不需要加热，油品 从首站进入管道，经过一定距离后，管内油温就会等于管道埋 深处的地温。故称之为等温输油管道。 这意味着：油温=地温=常数。油流与管壁、管壁与环境之 间没有热交换。