導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 化工安全論文>>正文

等溫長輸油管道的工藝設(shè)計(jì)

文檔作者：曾涌捷文檔來源：西南油氣田分公司華油集團(tuán)榆川天然氣公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年10月09日
下載地址：點(diǎn)擊這里	文件大小： 513.58 KB 共4頁	文檔格式： PDF	下載點(diǎn)數(shù)： 1 點(diǎn)（VIP免費(fèi)）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共4頁]

本文件共4頁，如需編輯使用，請下載。

注：預(yù)覽效果可能會出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大?。?13.58 KB 共4頁文件格式：PDF 下載點(diǎn)數(shù)：1 點(diǎn)（VIP會員免費(fèi)）

下一篇：穿越河流輸油管道搶維修技術(shù)

上一篇：分析變頻調(diào)速技術(shù)在輸油生產(chǎn)中的節(jié)能效果

文本預(yù)覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

一
2一．■ 論文廣場 2石0油10與年化第工設(shè)備
13卷
等溫長輸油管道的工藝設(shè)計(jì)
曾涌捷
(西南油氣田分公司華油集團(tuán)榆川天然氣公司， 重慶合川71 9000)
[摘 要] 等溫長輸油管道的工藝設(shè)計(jì)主要包括：確定經(jīng)濟(jì)流速和經(jīng)濟(jì)管徑、選擇泵的總揚(yáng)程、水力計(jì)算求出全線壓頭損
失、確定泵站、選擇設(shè)備及首末站罐。用此方法確定了中部地區(qū)某長輸油管道的工藝設(shè)計(jì)方案。
[關(guān)鍵詞]等溫輸油管道；強(qiáng)度計(jì)算；水力計(jì)算；技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
現(xiàn)代管道運(yùn)輸起源于19世紀(jì)中葉1865年美國
賓夕法尼亞的第一條原油管道。我國的管道網(wǎng)建
設(shè)則始于上世紀(jì)50年代末新疆建成的全長147km管
徑150mm的克拉瑪依一獨(dú)山子輸油管道。上世紀(jì)
60年代后，隨著我國石油工業(yè)的快速發(fā)展，大慶、
勝利等油田相繼建成，管道運(yùn)輸?shù)玫搅溯^大發(fā)展。
到1994年底， 以(大)慶鐵(嶺)、鐵(嶺)大
(連)、鐵(嶺)秦(皇島)、東(營)黃(島)
和魯(山東臨岜)寧(江蘇儀征)五大干線為主的
全國原油長輸管道輸送的原油占總產(chǎn)量的89_31％，
天然氣管道輸送的天然氣占總產(chǎn)量的60．97％；全國
管道總里程達(dá)到16800km。
與國外發(fā)達(dá)國家相比， 我國輸油管道技術(shù)
還存在一定差距。除了管材與制管工藝、電機(jī)、
泵、閥門等管件、自動化控制技術(shù)以及防腐和管
道施工技術(shù)上存在差距外，管線的工藝設(shè)計(jì)也存
在一定的差距。
現(xiàn)以我國中部某管道設(shè)計(jì)為例，對長輸油管
道工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行簡單介紹。
1管線相關(guān)參數(shù)的確定
該管線任務(wù)輸量為每年650萬噸；
溫度密度：根據(jù)20℃ 時(shí)油品密度按下式換算
成計(jì)算溫度下的密度：
P，=P 。一號(f-20)
P20=0．865t／m =865kg／m
(1．1)
(1．2)
式中：P，、P 。一溫度為t*C時(shí)及20"C時(shí)的油品密
度，kg／m ；‘一溫度系數(shù)，‘=1~825-0．001315 P20，
kg／(mL℃、。
油品粘度， 己知：
表1 溫度粘度表
粘度 18 18 18 l9 19
(mPa·s) 0 5 8 0 3
溫度(℃ ) 30 25 20 15 1O
油品運(yùn)動粘度可按下式計(jì)算：
1)r=1)oe-u(f_f0) (1—3)
： ～
1 1
tlnf， ] (1-4) — to 1)f1／I
1) 一P (1—5)
式中：1)r、1) 溫度為t、tO時(shí)油品的運(yùn)動粘
度，rn2／s； 一粘溫指數(shù)，1／℃ 。
2管材管徑泵及工作壓力的確定
大量經(jīng)濟(jì)計(jì)算及運(yùn)行實(shí)踐總結(jié)的長輸管道
經(jīng)濟(jì)流速的變化范圍，一般為1．0～2．0m／s。這給
設(shè)計(jì)計(jì)算帶來很大方便。建設(shè)時(shí)由于設(shè)備、材料
價(jià)格、建設(shè)工程費(fèi)用、燃料、動力價(jià)格等等的差
異，計(jì)算得出的經(jīng)濟(jì)流速范圍也不相同。對于同
一地區(qū)而言，經(jīng)濟(jì)流速的取值主要決定于油品的
粘度和管徑。根據(jù)初定經(jīng)濟(jì)流速所對應(yīng)的內(nèi)管，
其外徑D=508mm，在其上下各選一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)管徑，
對應(yīng)的外徑可分別為D=457mm和D=559mm。根據(jù)
被輸介質(zhì)性質(zhì)、管道的工作環(huán)境、施工條件、市
場供應(yīng)和管道的工藝設(shè)計(jì)條件，選擇管材和管子
類型， 目前新建大型管道多采用X65、X70級鋼。
在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)所選管材X65(L450)鋼作為設(shè)
計(jì)材料，Qs=450MPa。
泵站應(yīng)有備用輸油泵。備用泵臺數(shù)按照泵與
原動機(jī)的可靠性與維修條件而定。選泵時(shí)，通常
是先從泵制造廠提供的泵型譜與特性曲線上，挑
選出與確定的額定排量及揚(yáng)程相符的泵型。按照
所輸原油性質(zhì)對特性曲線加以換算，應(yīng)使額定排
量與揚(yáng)程位于所選泵型特性曲線的高效區(qū)，泵應(yīng)
具有連續(xù)平滑的特性曲線， 高效區(qū)較寬；泵關(guān)死
作者簡介：曾涌捷(1977一)，男，2001年畢業(yè)于西南石油大
學(xué)油氣儲運(yùn)專業(yè)，現(xiàn)從事管道設(shè)計(jì)方面的研究工作。
學(xué)兔兔 www.xuetutu.com
第6期 曾涌捷等溫長輸油管道的工藝設(shè)計(jì) 一j3．
點(diǎn)(排量為零)的揚(yáng)程上升不應(yīng)過大。如果已有的泵特性曲線不符合要求，可向泵制造廠提出重新設(shè)計(jì)
或修改曲線的要求。
表2 管道沿線月平均地溫表
月份I 1 I 2 l 3 4 5 J 6 I 7 8 9 10 11 12
地溫℃l 16．3 l 15．0 l 15．9 2O．3 24．9 I 27．4 l 29．8 31．1 30．8 28．3 23．5 18．6
表3 管道縱斷面圖數(shù)據(jù)表
里程(kin) O 30．7 42．3 57．34 81．1 104．9 109．5
高程(m) 2870．2 3071．2 3150．3 3451．6 2980 3099 3150．2
里程(kin) 126．4 138．1 145．0 159．2 174．5 243．4 265．0
高程(m) 3089．1 3090．2 3040 2980 3005 2933 2890
里程(kin) 273．0 290 3O1．5 370．8 435．65
高程(m) 2900 2850 2832 2778 2826
給油泵只用于首站， 安裝在輸油主泵之前，
并聯(lián)操作。給油泵按照泵站總排量與主泵所要求
的正壓頭，確定臺數(shù)及每臺泵的排量與揚(yáng)程。
目前國內(nèi)輸油管道采用的輸油泵主要有：
400KD型、DKS型、KS型、SH型、D(DA)型、
Y(YS)型、DY型等。根據(jù)任務(wù)數(shù)量和計(jì)算揚(yáng)程要
求，本設(shè)計(jì)中采用輸油量為l000m ／h的400KD型
泵。每個(gè)站設(shè)置兩臺輸油泵，其中一臺備用。
初步確定工作壓力為5．6MPa。
3工藝計(jì)算
管道工藝計(jì)算的方法和及驟：
工藝計(jì)算主要包括強(qiáng)度計(jì)算和水力計(jì)算，步
驟如下：
(1)根據(jù)流量推算等溫輸油管道的經(jīng)濟(jì)流速
和經(jīng)濟(jì)管徑； (2)在經(jīng)濟(jì)管徑上下各選～ 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)
管徑； (3)進(jìn)行工藝計(jì)算，針對管徑、輸量選擇
泵的總揚(yáng)程及輸量高效區(qū)； (4)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算；
(5)進(jìn)行水力計(jì)算，選擇最低地溫和平均地溫，
確定油品粘度、任務(wù)輸量，從而求出全線壓頭損
失； (6)根據(jù)壓頭損失確定泵站數(shù)， 并進(jìn)行圓
整；對三種管徑分別按(3)一(6)步驟計(jì)算，
再進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較； (7)布站； (8)校核最高地
溫和最低地溫、進(jìn)出站壓力及動靜水壓力； (9)
確定工作點(diǎn)； (10)選擇設(shè)備及首末站罐。
完成工藝計(jì)算后，對所計(jì)算的各種方案進(jìn)行
技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，最終確定最佳方案，并對最佳方
案進(jìn)行工況校核。
3．1強(qiáng)度計(jì)算
輸油管道直管道的設(shè)計(jì)公式如下：
6 PD +c (3-1)
式中：6一管壁厚度，into；
D一外徑，into；
P一設(shè)計(jì)壓力或管道的工作壓力，MPa；
[o】一輸油管道的許用應(yīng)力，[o]=(0．6～一
o．72)o ， MPa；
一焊縫系數(shù)，無縫鋼管取1．0；
C一考慮鋼管公差和腐蝕的余量，根據(jù)
管路的工作環(huán)境，取C=0～2mm。
輸送C5及C5以上的液體管道的設(shè)計(jì)系數(shù)除穿
越段按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《原油和天然氣輸送管道穿跨越
工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(SY／T 0015)的規(guī)定取值外，輸
油站外一般地段取0．72。再根據(jù)選用的管道規(guī)格的
壁厚計(jì)算設(shè)計(jì)壓力。
3．2流速計(jì)算 ．
由下歹I]公式計(jì)算：
： A ： 兀 d (3-2)
式中：v一流速，m／s：
Q一油品在管路中的體積流量，m’／s：
d—一管內(nèi)徑，mm：
A一管道橫截面積，rl']l~2。
3．3雷諾數(shù)計(jì)算
流態(tài)判定由下式計(jì)算：
Re：一Vd
V ： 丁c (3-3)
式中：V一油品的運(yùn)動粘度，m：／s；
學(xué)兔兔 www.xuetutu.com
一
14一 ■論文廣場 2石0油10與年化第工設(shè)備
13卷
Q一油品在管路中的體積流量，n13／s。
3．4水力坡降和綜合摩阻參數(shù)
由下式計(jì)算：
：
13一Q2-mv m (3—4)
L dHH
：
p 2-~ra
． (3-5)
8A
(3—6)
式中：i一水力坡降；
V一油品的運(yùn)動粘度，m2／s；
L一管長，m：
(卜管內(nèi)徑，nliI1；
nhf_水頭損失，m：
A-一管道橫截面積，mm ；
Q一油品在管路中的體積流量。
3．5翻越點(diǎn)判斷，管道計(jì)算長度確定
翻越點(diǎn)判斷可用在縱斷面圖上作水力坡降線
的方法來判斷。在接近末端的縱斷面線的上方，
按其縱斷面坐標(biāo)的比例作水力坡降線，將此線向
下平移，直到與縱斷面線相切為止。如水力坡降
線在與管道終點(diǎn)相交之前，不與管道縱斷面上的
任一點(diǎn)相切， 即不存在翻越點(diǎn)。反之，在與終點(diǎn)
相交之前， 水力坡降線與縱斷面線的第一個(gè)切點(diǎn)
就是翻越點(diǎn)。
根據(jù)縱斷面圖及水力坡降線可判斷，在此工
藝設(shè)計(jì)方案中沒有翻越點(diǎn)。管道計(jì)算長度為管路
全長435．65km。
3．6確定全線需要的總壓頭
由下式計(jì)算：
= +Σ (、 ZZ—Z口)， + If3．，—7，)，
i=1
式中： L廠管道的計(jì)算長度，m：
hm廣_一局部摩阻，111液柱；
z0、z廠管道起點(diǎn)和終點(diǎn)的高程，
m ：
H 廠末站剩余壓力，in液柱。
3．7泵站數(shù)的確定
根據(jù)任務(wù)輸量，在泵站工作特性曲線上可以
得到每個(gè)泵站所能提供的揚(yáng)程為Hcr。
全線N個(gè)泵站提供的總揚(yáng)程必然與消耗的總能
量平衡， 由公式得：
N(Hcr—hm)= +Σhm +(Zz—ZQ)+Hsz
泵站數(shù)：Ⅳ H (3
- f日 8)
～ l
式中：Hcf—任務(wù)輸量下泵站的揚(yáng)程，m液柱；
h 一泵站站內(nèi)損失，m液柱；
H．_任務(wù)數(shù)量下管道所需總壓頭，IIl液柱；
H 一末站剩余壓力，m液柱。
顯然計(jì)算出的N不一定是整數(shù)，只能取與之相
近的整數(shù)作為該方案需建設(shè)的泵站數(shù)。本設(shè)計(jì)中
泵站數(shù)為4個(gè)。
3．8等溫輸油管道設(shè)計(jì)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較
輸油管道方案的優(yōu)劣主要取決于工業(yè)設(shè)計(jì)方
案的選擇。重點(diǎn)考慮基建投資及輸油成本費(fèi)用兩
方面。
基建投資及輸油成本費(fèi)用主要包括基本建設(shè)
投資指標(biāo)和輸油成本指標(biāo)兩大類。這些指標(biāo)系根
據(jù)多年管道建設(shè)經(jīng)驗(yàn)積累、依據(jù)國家有關(guān)政策規(guī)
定編制而成的。技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)用于工藝方案的經(jīng)
濟(jì)性比較。
管道建設(shè)投資指標(biāo)包括線路部分、泵站部分
和配套工程三部分。輸油成本費(fèi)用主要包括大修
理、材料、動力、燃料、工資、職工福利、損耗
及其他費(fèi)用。
再根據(jù)總投資和運(yùn)行管理費(fèi)用計(jì)算年折折舊
費(fèi)用： S=IK+E
式中：I一投資效益(回收)系數(shù)，1／年；反
映了管道工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性好壞的重要指標(biāo)，在
儲運(yùn)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中取一般取0．15。
： (1+ (3-9)
一1
式中：i一基本投資收益率，i

網(wǎng)友評論 more

化工安全論文最新內(nèi)容

03-11