长输管道设计

题目长距离成品油管道工艺方案设计计算

第一章任务书

一、题目

长距离成品油管道工艺方案设计计算

五、基础数据

1、管道基础数据

1.1设计输量

XX成品油管道是一条连续顺序输送多种成品油的管道，设计输送能力(560+组号*30)×104t/a，输送介质包括0#柴油、90#汽油、95#汽油三种油品，均按照每年25批次输送。设计年输送天数350天，采取起点连续进油，各分输点均匀连续分输下载的方式，设计压力10MPa。

各站场进站最低压力0.3MPa，最高压力4MPa。

地温取17摄氏度。

站场进、出站压力通过节流阀控制。

1.2输送下载量

1.3沿线地形

序号站场

名称

里程

(km)

高程

(m)

1 茂名0.00 18.75

2 玉林161.09 71.51

3 贵港246.33 47.94

4 黎塘310.77 105.00

5 柳州457.6

6 105.23

6 河池617.09 209.50

7 陆桥687.79 481.73

8 下司767.77 925.88

9 都匀876.67 803.53

10 贵阳976.06 1120.60

11 安顺1070.87 1349.61

12 晴隆1183.37 1401.2

13 盘县1261.52 2017.22

14 曲靖1348.84 1958.78

15 秧田冲1492.62 2044.50

16 长坡1555.86 1906.04

2、油品物性

3、

3、经济评价参数

电力价格：0.55元/度，燃料油价格：4500元/吨。

管道建设期为1年，运行期为20年。管道建设单位长度总投资如下表，其中40％为自有资金，其余为建设银行贷款，利率按当前利率建设银行利率计算，流动资金按管内存油价值计算。经营成本按能源消耗（电力及燃料）的2.5倍计算。

单位长度总投资表:

第二章计算说明书

一、设计思路

首先根据经济流速或经济输量的范围，初步选定管径和壁厚，确定管材；计算任务输量下的水力坡降，判断翻越点，确定管道计算长度；计算全线所需压头，确定泵站数，布置泵站；计算混油长度；根据技术经济指标计算基建投资及输油成本等费用；综合比较差额净现值和差额内部收益率等指标，并考虑管道的可能发展情况，选出最佳方案。

二、设计内容

1.确定管径、壁厚、管材

1.1计算温度

取管道埋深处全年平均低温作为计算温度，地温为17℃，计算温度取17℃。按此温度计算油品的粘度和密度。

1.2油品密度

已知20℃时油品的密度，按下式转换成计算温度17℃时的密度。

(1)

式中ρ

t 、ρ

20

——温度为t℃及20℃时的油品密度，kg/m³

(2)

根据15.6℃和37.8℃时各油品的密度计算20℃时各油品的密度（以90#汽油为

例）：

将15.6℃和37.8℃时90#汽油的密度分别带入公式(1)并算出相应的ρ

20

，对算得

的两个ρ

20

取平均值。计算结果如下：

根据各油品20℃时的密度计算17℃时的油品密度（以90#汽油为例）：将15.6℃（或37.8℃）时90#汽油的密度带入公式(2)可算出相应的

ρ17，即计算温度下的油品密度。计算结果如下：

1.3油品粘度

油品运动粘度的计算方法：

(3)

式中 υt 、υ0——温度为t 、t0时油品的运动粘度，㎡/s u ——粘温指数，1/℃

根据及15.6℃和37.8℃时各油品的粘度计算粘温指数u 。将计算出的粘温指数带入公式(3)计算17℃时各油品运动粘度。计算结果如下：

1.4体积流量

已知各油品的质量流量和密度，计算油品在设计温度下的体积流量，输送天数按350天计算。

以茂名站90#汽油为例，0.07496

计算结果如下：

各段管道的体积流量如下：

如玉林-贵港管道的体积流量，则为茂名的体积流量减去玉林分输的体积流量。

1.5确定管径、壁厚

设初始经济流速为2.0m/s ，根据选取管径，根据经济流速范围1.5~3.2m/s 进行变管径设计。以方案一为例，对于茂名-玉林管段，，查《API 标准钢管规格》选取管内径为425.2mm ，以这一管内径计算下游各管段内油品流速，发现在河池—都匀段管道流速降为1.36344m/s ，明显小于1.5m/s ，故在此管段进行变径。变径后继续利用经济流速2.0m/s 计算管段内油品的流速，重复上述计算，最终算得该管线需在河池、盘县处进行变径处理。计算结果如下：

1.6确定管材

已知设计压力为10MPa ，根据公式：

σ

δETF PD

2=

·····(5)，

其中，F取0.72，E取1，T取1。

屈服应力的计算（以方案一茂名—玉林段为例）：

计算结果如下：

根据输油管道设计规范GB-50253-2003，取L360(X52)管材。

2、水力计算及布站

2.1计算水力坡降

(7)

90#汽油和95#汽油粘度差别不大，所以可以用90号汽油代替95号汽油校核，以管道内输送0#柴油和输送90#汽油分别计算水力坡降，假设输送的都是柴油进行设计、假设输送的都输90#汽油进行校核，保证泵站运行中既不超压也不欠压。输送柴油和90#汽油的输量如下表所示：

以0#柴油为例，其处于水力光滑区，m=0.25，β=0.0246，