等温(顺序)输送输油管道设计计算书

等温（顺序）输送输油管道设计计算书

（一） 管道基础数据

1.设计输量

G 汽=(200+10×31)×104

=510×104

t/a G 煤=400×104

t/a 2.管线长度

L=500+20×31=1120 km 3.油品密度

参考《输油管道设计与管理》P46， 根据任务书已知，20℃时，汽油密度为730㎏/m3, 煤油密度为845㎏/m3, 则t ℃时，各油品的密度为:

ρt =ρ

20

－ξ（t －20），ξ=1.825-0.001315ρ

20

3/94.723)2027(730001315.0825.1730m kg =-⨯⨯--=）（汽ρ

3/00.840)2027(845001315.0825.1845m kg =-⨯⨯--=）（煤ρ

4.体积流量

27

ρG

Q =

， 式中：

设一年中输送汽油需要208天，则输送煤油需要142天，

所以有Q 汽=

s /m 392.094

.723243600208101051033

4=⨯⨯⨯⨯⨯ Q 煤=

s /m 388.000

.840243600142101040033

4=⨯⨯⨯⨯⨯ 5.高差 930m 31300H =⨯+=∆ 6.各油品27℃下粘度

根据《石油库设计手册》查粘温曲线，有s /m 10570.026-⨯=汽ν，s /m 10733.02

6

-⨯=煤ν

（二） 管径、管材及管壁厚的确定

1.管径

总设计输量G=(510+400) 4

10⨯=9.16

10⨯t/a

查《输油管道设计与管理》表2-4（P63）知，该长输管道管径D=630㎜。参考《输油管道设计与管理》附录二API 标准钢管部分规格（P489）确定：外径D=660㎜，管厚δ=14.3㎜，内径D=631.4㎜。

2.管材

根据国家标准《石油天然气工业输送钢管交货条件：A 级钢管》（GB/T9711.1—1997），选用钢号为L415的管材，最低屈服强度为415Mpa 。

（三）泵的型号和组合方式的确定

1.流量的确定

泵的流量取汽油的流量Q=0.3923

m /s

额定流量Q 额=1.1Q=1.1×0.392×3600=15523

m /h

2.扬程的确定

P=gh ρ

m 5618

.91000105.5g P h 6

=⨯⨯==ρ，

3.泵的选型和组合方式

根据《输油管道设计与管理》p324，选DZS350×470×2的并联泵，其流量为19603

m /h ，扬程为564m 。

为了满足设计要求，则一个泵站需要1个泵。

（四）水力计算 1.雷诺数

已知27℃下油品的粘度为s /m 10570.026-⨯=汽ν，s /m 10733.02

6

-⨯=煤ν

根据《输油管道设计与管理》P33

e 4R Q d πυ=

6

6

e 10388.110

570.06314.014.3392.04⨯=⨯⨯⨯⨯=-汽R 66

e 101.110

733.0636.014.3356.04⨯=⨯⨯⨯⨯=-煤

R 5

2．相对当量粗糙度

根据我国《输油管道工程设计规范》P33中所推荐的管壁当量粗糙度e ，取直缝钢管e=0.054

2e d ε= =6314

.010054.023

-⨯⨯ ≈1.71410-⨯

则：

7

8

5

.59ε

=

7

84)

1071.1(5.59-⨯ ≈1.2×106

74

41007.210

71.110698.1lg 765665lg 765665⨯=⨯⨯-=---ε

ε

由上可得，

7

85.59ε

<汽e R <

ε

ε

lg 765665-，既汽油属于紊流混合摩擦区，30

＜

e R 煤

＜7

85.59ε,

既煤油属于紊流水力光滑区。 3．各油品的水力坡降

已知汽油处于紊流混合摩擦区，查表2-3（p37）知β=0.0802A ，A=10627

.0lg 127.0-d ε

，m=0.123

所以A=10

08.1627.06314

.01071.1lg 127.0104--⨯=-=0.083，β=0.0802A=0.0802×0.083=6.66×10-3

汽油的水力坡降为：

3877

.4123.06877.13877.40.1231.8774210

84.1636.0)1057.0(418.01066.6d Q i -----⨯=⨯⨯⨯⨯===

νββm m

m d v Q 已知煤油处于紊流水力光滑区，则沿程损失为：m=0.25,β=0.0246

3

877.4123.06877.1877.40.1231.877421022.16314

.0)1057.0(388.00246.0d Q i ----⨯=⨯⨯⨯===

νββm m

m d v Q 4.全线所需总的压头

H = 1.01×iL+Z ∆

则：m 8.29909301011201084.11.133=+⨯⨯⨯⨯=-汽H

m 4.22969301011201022.11.133=+⨯⨯⨯⨯=-煤H

6.泵站个数的确定 N=

53.520

5618

.2990h -H H m C =-=，取6个泵站数。

（五）首末站各油罐体积计算

输送汽油的输量q H

1汽

=94

.723360024350101051034⨯⨯⨯⨯⨯=0.233m 3

/s q H

1煤=

840

360024350101040034⨯⨯⨯⨯⨯=0.157m 3

/s 首站的储罐容量V 汽H 1= q H 1汽（T-t 汽）=0.233×(350-195)×24×3600=3.12×106

m 3

V 煤H 1= q H 1煤（T-t 煤）=0.157×(350-155)×24×3600=2.65×106

m 3

首站和末站的体积是相等的，所以

末站各油品的体积：V 61k 11012.3⨯==汽汽H V m 3

V 61k 11065.2⨯==煤煤H V m 3

（六）终点混合罐体积计算