等温输送输油管道工艺设计

目录

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1 绪论 (1)

2 设计参数 (2)

2.1设计依据 (2)

2.2设计基本参数 (2)

2.3设计要求 (3)

3 管道基础数据 (4)

4 管径、壁厚计算 (6)

4.1经济流速 (6)

4.2初定管径 (6)

4.3计算壁厚 (6)

5 泵型选择及泵站组合方式 (8)

6 水力计算 (10)

6.1 雷诺数 (10)

6.3水力坡降和全线所需总压头 (11)

6.4 确定泵站数 (12)

7 校核压力 (14)

7.1 冬季低温时泵站进出站压力的校核 (14)

7.2夏季高温时泵站进出站压力的校核 (14)

7.3 电机输出功率 (15)

8 结论 (17)

参考文献 (18)

1 总则

输油管道的工艺计算是为了妥善解决沿线管内流体的能量消耗与输油站能量供应之间的矛盾，以达到安全经济地完成输送任务的目的。在管道设计过程中，通过工艺计算确定管径、选泵、确定泵数及其布站位置的最优方案，并为管道采用的控制盒保护措施提供设计参数；在管道运行过程中，根据输送条件的变化，通过工艺设计合理确定各站的压力等运行参数，从而确定最优运行方案。

2 设计参数

2.1设计依据

1．贯彻国家建设基本方针政策，遵循国家和行业的各项技术标准、规范。

GB/T500074-2002《石油库设计规范》

GB/T50253-2003《输油管道工程设计规范》

GB/T50253-94《输油管道工程技术规范》

2．贯彻“安全、可靠”的指导思想，紧密结合上、下游工程，做出最经济的设计。

3．根据高效节能、安全生产的原则，采用先进实用的技术和自控手段，实行现代化的管理模式，实现工艺、技术成熟可靠、节省投资、方便生产。

4．充分考虑环境保护，三废治理。

2.2设计基本参数

拟建一条长650公里，年输量为560万吨的轻质油管线，最大输送压力8Mpa。

（1）管路埋深1.5米处的月平均地温：

（2）油品密度ρ20=870.5kg/m3

（3）油品的粘温特性：

（4）可选用的离心泵型号规格：

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）线路高程：

表2-3 沿线高程

2.3设计要求

该长输管线输送油品为轻质油品。本设计的的主要内容为：

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，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；

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；

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。

3 管道基础数据

3.1计算年平均地温及夏季最高温度和冬季最低温度

1．年平均地温

T o =（7.0+5.0+6.4+10.8+15.5+18+19.9+21.8+20.5+18.5+13.0+9.0）/12=13.8℃ 2．冬季最低温度

c T ︒=5min

3．夏季最高温度

c T ︒=8.21max

3.2计算年平均温度下的密度及最高与最低温度下的密度

)20(20--=t t ερρ （3.1）

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：320/5.870m kg =ρ 求得：

1．年平均温度下的密度

t ρ=870.5-（1.825-0.001315*870.5）*（13.8-20）=874.73/m Kg 2．冬季最低温度下的密度

3min /2.878)205)(001315.0825.1(5.870m kg T =---=ρ

3．夏季最高温度下的密度

3max /5.869)208.21)(001315.0825.1(5.870m kg T =---=ρ

3.3计算年平均温度下的流量及最高与最低温度下的流量

1．年平均温度下的流量

s m h m Q /212.0/2.76224

3507.87410560337

==⨯⨯⨯=

2．冬季最低温度下的流量 s m h m Q T /21.0/1.75924

3502.87810560337

min

==⨯⨯⨯= 3．夏季最高温度下的密度

s m h m Q T /213.0/7.76624

3505.86910560337

max ==⨯⨯⨯=

3.4计算年平均温度下的黏度及最高与最低温度下的黏度

65.46)ln(3.10+⨯-=x ν （3.2）

1．年品均温度下的黏度

ν=[-10.3*ln （13.8）+46.65]*610-=19.6610-⨯s m /2

2．冬季最低温度下的黏度

m in ν=[-10.3*ln （5）+46.65]*610-=30.2610-⨯s m /2

3．夏季最高温度下的黏度

max ν=[-10.3*ln （21.8）+46.65]*610-=15.3610-⨯s m /2