管道课程设计

基础数据

管道设计数量为a t /1019504⨯。 管道长度为1350km 。

全线地形平坦，高差不计， 管道埋深处最低月平均地温3℃，土壤导热系数 λ=1.4W/(m ·℃)，各站的最低允许进站压力0.2MPa ，首站进站压力0.2MPa 。 油品20℃的密度为908kg/m 3，凝点27℃，粘温关系如下表所示。

序号 温度℃ 运动粘度 mm 2/s

1 30 72.6

2 35 56.1

3 40 43.2

4 4

5 35.9 5 50 28

6 55 23 7

60

19

计算过程

首先假设油品的出站温度为60℃，出站温度为30℃（油品进站温度为油品凝点加3℃）。油品在站间的平均温度为℃403

2

3060=⨯+=

j T 油品密度20

20001315.0825.1)

20(ρξξρρ-=--=T

带入数据的3/4.89540m kg =ρ

根据油品粘温特性表格通过EXCEL 拟合得出粘温特性曲线及公式：

)(0446.02

1

2

1

T T e --=υυ 所以40℃油品的粘度为43.2s mm /2

。

假设经济流速为1.5m/s ，一年管道的工作天数为350天，管道流量为0.72s m /3

。则假设管内径为0.78m ，根据标准管径表格选择管外径为813mm 。

计算管壁厚度：F D

e

P ⨯=

σ2,其中P 为8MPa ，F 为0.72，管壁厚度e 为9.37mm ，所以管内径为794.26mm 。所以选取711mm ，813mm ，914mm 三种管径进行计算。

计算总传热系数k ：w

t

w t

D h D k 4ln

22λα=

=，其中m h t 5.1=，其余带入数据：k=1.723。. 雷诺数Re=υD Q π4=26726，所以油品处在水力光滑区。i=75

.425.075.10246.0D

Q υ=3

103-⨯。温降公式为aL

R L e

b T T b T T -+-++=)]([)(00,ca

gi

b G

c D k a ==

,π其中，带入数据得：a=6

1025.3-⨯，b=4.31，L=259321m=259km 。加热站数n=2591350÷=5.2，所以n 取6，

所以热站之间的站间距为225km 。根据编程迭代，加热站数为6时油品的出站温度为54.19℃。

接下来反算平均温度1.38=j T ℃，密度为896.543

/m kg ，粘度为6107.48-⨯s m /2，

i=3.13

10-⨯，iL H f ==4185m