摘要PAGEY熱油管道工藝設(shè)計(jì)摘要熱油管道的工藝設(shè)計(jì)是在管道起點(diǎn)或輸送過程中對高粘度、高凝原油進(jìn)行加熱，使輸送過程中的油溫高于其傾點(diǎn)，使運(yùn)輸過程中的損失最小化，在各種工況下盡可能提高運(yùn)輸效率。因此，熱油管道的工藝設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化。熱油管道工藝設(shè)計(jì)的基本方法是根據(jù)原油的物性參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，從而確定經(jīng)濟(jì)管徑、管道鋼號、熱量和泵站數(shù)量。然后進(jìn)行方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，確定最佳管徑。在確定最佳管徑的基礎(chǔ)上，對輸油管道的工況進(jìn)行了校核，進(jìn)行了輸油管道的適應(yīng)性分析和計(jì)算最佳管徑的經(jīng)濟(jì)效益分析。同時(shí)，按照國家有關(guān)規(guī)定進(jìn)行安全、節(jié)能、環(huán)保同步設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的結(jié)果是使油品運(yùn)輸更加高效、安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保。關(guān)鍵詞：熱油管道；經(jīng)濟(jì)管徑；工況校核；經(jīng)濟(jì)分析；緒論P(yáng)AGEPAGE7PAGEPAGE6目錄5464摘要 I22405ABSTRACT 2264401緒論 624471.1研究課題的目的和意義 6288561.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 6187391.2.1國外管道工業(yè)發(fā)展概況 6281691.2.2國內(nèi)管道工業(yè)發(fā)展概況 7113001.3課題研究的方法及步驟 714581.4研究內(nèi)容 8123752設(shè)計(jì)依據(jù)及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù) 10290982.1設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)原則 10297932.1.1設(shè)計(jì)依據(jù) 10145552.1.2設(shè)計(jì)原則 10254712.2設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù) 1085832.2.1任務(wù)輸量 10314912.2.2溫度 1029532.2.3原油性質(zhì) 11153532.2.4沿線里程、高程 1166082.2.5經(jīng)濟(jì)評價(jià)參數(shù) 11131312.3基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)的選取 1232102.3.1管道設(shè)計(jì)參數(shù) 1250342.3.2溫度參數(shù)的選取 12311963經(jīng)濟(jì)管徑的確定 13307213.1初選管徑、壁厚 13166623.1.1粘溫方程 13231023.1.2初選管徑 15135043.1.3管材選用 17270653.1.4初選設(shè)計(jì)壓力 1866573.1.5確定壁厚 1914103.1.6選泵及確定泵臺數(shù)和工作方式 21205133.2各管徑的熱力、水力計(jì)算 235973.2.1判斷流態(tài) 23187413.2.2不保溫管道總傳熱系數(shù)的確定 24248453.2.3確定熱站數(shù) 2513503.2.4選泵 314593.2.5確定泵站數(shù) 3129123.3保溫管道熱力計(jì)算 332943.3.1保溫層厚度的確定 33308333.3.2保溫管道總傳熱系數(shù)的確定 3561843.3.3加熱站間距和熱站數(shù)的確定 37148263.3.4加熱爐的確定 38237783.4保溫管道水力計(jì)算 42313443.4.1沿線壓頭計(jì)算 42288853.5站址的合并 45146343.6方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 46213893.6.1其他費(fèi)用計(jì)算 4621593.6.2熱力、動(dòng)力費(fèi)用計(jì)算 477933.6.3其他費(fèi)用計(jì)算 4958493.7費(fèi)用現(xiàn)值比較 5185234工況校核 52322724.1溫度校核 52194244.2動(dòng)水壓力和靜水壓力校核 52278474.3水擊壓力校核 5217914.4最小輸量校核 53117105設(shè)備的選取 54216915.1油罐的選取 54235005.2清管器收發(fā)系統(tǒng) 55106045.3計(jì)量與標(biāo)定裝置 55213105.4閥門的選型 55113035.4.1站內(nèi)選用閥門類型 56130585.4.2閥門規(guī)格選用 56275475.4.3選用結(jié)果 5652546輸油管道適應(yīng)性分析 58130746.1反輸計(jì)算 5859376.1.1最小輸量下的熱力計(jì)算 58185566.1.2最小輸量下的水力計(jì)算 5912356.1.3允許停輸時(shí)間 61254996.2輸油站工藝流程 61160116.2.1工藝流程規(guī)范 61286236.2.2首站工藝流程 62240546.2.3中間站工藝流程 62299786.2.4末站工藝流程 6352747管道防腐與陰極保護(hù)設(shè)計(jì) 64108217.1管道防腐層設(shè)計(jì) 64255827.2管道陰極保護(hù)設(shè)計(jì) 653527.3設(shè)計(jì)參數(shù) 65231587.4保護(hù)長度計(jì)算 66186598環(huán)境保護(hù)、節(jié)能和安全保護(hù)設(shè)計(jì) 6899168.1環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì) 6839048.1.1設(shè)計(jì)依據(jù)與設(shè)計(jì)原則 6859478.1.2污染與防治 6891288.1.3綠化與水土保持 6857478.1.4環(huán)境管理與檢測 6998068.1.5生產(chǎn)運(yùn)行期間環(huán)境管理與監(jiān)測 69275038.2節(jié)能設(shè)計(jì) 6975678.2.1設(shè)計(jì)規(guī)范 69204548.2.2節(jié)能工藝技術(shù) 7093278.3安全保護(hù)設(shè)計(jì) 70212718.3.1設(shè)計(jì)依據(jù) 70137038.3.2不安全因素和防護(hù)措施 70106089結(jié)論 712228參考文獻(xiàn) 7210662附錄A國產(chǎn)鋼管規(guī)格 75

1緒論研究課題的目的和意義輸油管道設(shè)計(jì)與管理是油氣儲運(yùn)專業(yè)的一門主要專業(yè)課程.主要內(nèi)容有：設(shè)計(jì)與勘測石油管道；連續(xù)輸送管道的等溫?zé)峁芄に囉?jì)算；熱油管道的運(yùn)行管理等，特別是等溫管道和熱油管道的設(shè)計(jì)，是課程的核心，但在課堂理論教學(xué)中，學(xué)生參與實(shí)際設(shè)計(jì)計(jì)算的可能性較小，為了讓學(xué)生真正掌握等溫、熱油管道的設(shè)計(jì)，學(xué)生們在學(xué)習(xí)了理論知識后，以實(shí)際設(shè)計(jì)問題的計(jì)算為基礎(chǔ)。課程設(shè)計(jì)部分的培訓(xùn)使學(xué)生能夠掌握油氣運(yùn)輸領(lǐng)域常規(guī)工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和方法。管道、水泵和加熱爐實(shí)際千米高度數(shù)據(jù)，結(jié)合積累的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行了等溫?zé)峁茉O(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、分析問題的能力，解決問題，充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在過去的150年里，全球經(jīng)濟(jì)發(fā)生了迅速的變化，使能源成為最重要的支柱，石油是世界上最重要的戰(zhàn)略能源，這不僅關(guān)系到國家的生存，而且關(guān)系到國家在公路、鐵路、航空等各種運(yùn)輸方式中的積極戰(zhàn)略，只有管道輸送才能在最經(jīng)濟(jì)、最安全、最方便的條件下更好地滿足全國人民的需求，因此，管道是世界各國的選擇.至今已有147年，世界上第一條輸油管道于1865年建成。石油工業(yè)已發(fā)展成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，因此它通過研究管道的配置，將管道技術(shù)發(fā)展成為一個(gè)獨(dú)立的領(lǐng)域和行業(yè)，運(yùn)作及管理，以應(yīng)付建造業(yè)的需要。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國外管道工業(yè)發(fā)展概況1.世界原油管道技術(shù)現(xiàn)狀

目前，原油管道普遍采用密閉輸送工藝。有冷、熱原油順序輸送和原油/產(chǎn)品順序輸送工藝：高凝、高粘度原油采用熱處理和添加劑處理。降凝劑、減阻劑種類繁多，效果好，應(yīng)用廣泛；采用環(huán)保、高效、節(jié)能的管道設(shè)備，泵效率達(dá)85%以上；采用直熱式加熱爐，加熱效率達(dá)90%以上；采用高度自動(dòng)化的計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)，模擬管道運(yùn)行和事故情況，進(jìn)行泄漏檢測，優(yōu)化管道調(diào)度管理；評估和管理現(xiàn)有管道的完整性。例如，美國管道是世界上最先進(jìn)的熱原油管道，全長2715公里，直徑760毫米全線采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)（SCSS）?？刂浦行恼{(diào)度員可通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對管道流量、壓力、泵、爐、閥門等設(shè)備的自動(dòng)控制。仿真系統(tǒng)軟件可以完成泄漏檢測、定位、設(shè)備優(yōu)化配置、運(yùn)行仿真等功能。2.世界原油管道技術(shù)發(fā)展趨勢。目前，世界各國，特別是富含含蠟稠油的大國，都在大力開展常溫長輸管道輸送技術(shù)的試驗(yàn)研究。隨著含蠟高粘度原油產(chǎn)量的增加和深海原油開采的發(fā)展，含蠟高粘度原油的輸送和流動(dòng)保障技術(shù)受到各國的特別重視。挪威、法國、英國、美國等石油工業(yè)發(fā)達(dá)國家在含蠟高粘度原油流變性、機(jī)理及管道結(jié)蠟預(yù)測等方面已達(dá)到很高水平，將帶來應(yīng)用技術(shù)的新突破。2.國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀分析目前，我國已掌握了常溫輸送、供熱輸送、添加劑輸送、順序輸送、間歇輸送、密閉輸送等各種先進(jìn)的管道輸送技術(shù)。特別是在高凝、高粘、高含蠟原油的加熱輸送、原油熱處理和外加劑輸送等方面，已達(dá)到國際水平。通過不斷探索和實(shí)踐，我國埋地金屬管道、儲罐的防腐保溫、陰極保護(hù)、腐蝕檢測等研究領(lǐng)域已接近國際水平。雖然我國原油儲運(yùn)技術(shù)相對成熟，但在某些方面與國外仍有差距。例如，對高粘度易凝原油管道輸送的研究還很不成熟。研究成果的應(yīng)用還局限于在役管道的工藝改造，設(shè)計(jì)和運(yùn)行中的大部分問題仍靠工作經(jīng)驗(yàn)來解決。目前，我國與美國、前蘇聯(lián)、印度尼西亞等國的原油長輸管道普遍采用供熱輸送技術(shù)。就技術(shù)本身而言，我國的水平與國外相當(dāng)，但在管道的運(yùn)行管理和主要運(yùn)輸設(shè)備的有效利用方面還存在一定差距；在管道運(yùn)輸節(jié)能降耗方面，應(yīng)進(jìn)一步向國外學(xué)習(xí)1.2.2國內(nèi)管道工業(yè)發(fā)展概況20世紀(jì)70年代以來，隨著長距離原油管道的建設(shè)，我國原油管道技術(shù)不斷發(fā)展，水平逐步提高；高凝高粘含蠟原油輸送、低產(chǎn)量運(yùn)行的加熱及添加劑綜合處理工藝已達(dá)到世界領(lǐng)先水平；降凝劑、減阻劑性能達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平；管道運(yùn)輸綜合能耗逐年下降，由1995年的556kJ/（t·km）下降到目前的437kJ/（t·km）；大落差區(qū)輸油成功；管道等級達(dá)到X65；自行設(shè)計(jì)制造的高效泵效率可達(dá)84%；原油直接加熱爐效率達(dá)91%；90年代以后新建的管道均采用SCADA系統(tǒng)，管道自控系統(tǒng)與管道同時(shí)投入運(yùn)行近年來，東黃復(fù)線、庫爾勒-鄯善原油管道、鐵大線、鐵秦線等管道的技術(shù)改造已經(jīng)完成，體現(xiàn)了我國長輸管道的技術(shù)水平。庫爾勒-鄯善輸油管道項(xiàng)目由管道設(shè)計(jì)院與意大利斯普拉格公司合作設(shè)計(jì)。管道總長475km，管徑Φ610mm，設(shè)計(jì)容量500×1041000×104t/a，管道采用不加熱降凝劑。首站設(shè)有原油傾點(diǎn)和粘度在線檢測裝置，可根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整加藥輸送參數(shù)，確保管道安全。管道穿越高差1665m的覺洛塔閣山，通過設(shè)置減壓站，解決了大落差段對管道運(yùn)行可能造成的危害1.3課題研究的方法及步驟(1)計(jì)算步驟確定經(jīng)濟(jì)管徑熱力計(jì)算：計(jì)算輸量、總傳熱系數(shù)K、水力坡降、確定加熱站數(shù)、出站油溫水力計(jì)算：計(jì)算最大輸量下的出戰(zhàn)油溫TR、確定基本參數(shù)、選泵、確定泵站數(shù)、站址確定、校核反輸計(jì)算：開爐方案、開泵方案、進(jìn)出站壓力校核、主要設(shè)備選型：輸油泵的選型、原動(dòng)機(jī)的選型、加熱爐選擇、儲油罐選擇(2)工藝流程設(shè)計(jì)首站工藝流程包括:正輸、反輸、收發(fā)清管球、站內(nèi)倒罐流程。詳細(xì)流程見首站工藝流程圖。中間熱泵站工藝流程包括:正輸、反輸、熱力越站、壓力越站、全越站、收發(fā)清管球。詳細(xì)流程見中間熱泵站工藝流程圖。末站工藝流程包括:正輸、反輸、收發(fā)清管球、倒罐、外輸。(3)方案的經(jīng)濟(jì)性分析費(fèi)用現(xiàn)值的計(jì)算內(nèi)部收益率的計(jì)算(4)圖紙繪制1.工藝總流程圖：在整個(gè)管線工藝方案計(jì)算的基礎(chǔ)上繪制輸油管道系統(tǒng)輸送工藝總流程圖。輸油管道系統(tǒng)輸送工藝總流程圖應(yīng)標(biāo)注首站、中間站、末站的輸油量進(jìn)出站壓力及油溫等主要工藝參數(shù)，并注明線路截?cái)嚅y、大型穿(跨)越、各站間距及里程、高程(注明是否有翻越點(diǎn))。2.水力坡降及布站圖：在工藝計(jì)算的基礎(chǔ)上還要繪制水力坡降及布站圖。水力坡降及布站圖繪制時(shí)要在高程-里程圖上繪制輸油管道全線的水力坡降曲線站址、壓力包絡(luò)線和流量線。3.站場工藝流程圖：在輸油站內(nèi)，把設(shè)備管件閥門等連接起來的輸油管路系統(tǒng)，稱為輸油站工藝流程，簡稱工藝流程,它展示了輸送油品的來龍去脈。4.站場平面布置圖5.泵房安裝圖：泵房工藝安裝主要指泵房內(nèi)的機(jī)泵管道閥門、自控儀表以及各種生產(chǎn)容器伸人室內(nèi)端進(jìn)出口部分的工藝合理布局與安裝。1.4研究內(nèi)容（1）概述，包括設(shè)計(jì)依據(jù)、設(shè)計(jì)原則，工程概況與主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，基礎(chǔ)資料與數(shù)據(jù)。（2）線路，主要包括管材規(guī)格，管道防腐與保溫方案，以及線路陰極保護(hù)的初步設(shè)計(jì)。（3）工藝，包括輸送方式，設(shè)計(jì)壓力，最優(yōu)管徑輸油站數(shù)及站址.輸油泵的配置方式，加熱方式及加熱爐熱負(fù)荷，首、末站儲油罐容量及數(shù)量等輸油工藝的初步設(shè)計(jì)。

（4）站場，包括首末站及各類中間輸油站的功能和組成繪制主要工藝流程圖。（5）安全專篇，說明工程項(xiàng)目遵循的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，主要不安全因素及防護(hù)措施（6）環(huán)境保護(hù)專育，包括設(shè)計(jì)依據(jù)和原則，遵循的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范主要污染及的治等。（7）節(jié)能專篇，包括遵循的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，主要節(jié)能工藝等PAGEPAGE9PAGEPAGE102設(shè)計(jì)依據(jù)及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)2.1設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)原則2.1.1設(shè)計(jì)依據(jù)本次工藝設(shè)計(jì)以任務(wù)書、《輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范GB50253-2003》為基本設(shè)計(jì)依據(jù)。參考了商業(yè)部設(shè)計(jì)院編寫的《石油庫工藝設(shè)計(jì)手冊》，石油工業(yè)出版社出版的《輸油管道設(shè)計(jì)與管理》。2.1.2設(shè)計(jì)原則本設(shè)計(jì)在滿足安全生產(chǎn)及輸量要求的前提下，力求滿足以下原則；(1)結(jié)合實(shí)際情況，采用先進(jìn)、實(shí)用、可靠的技術(shù)、設(shè)備、材料和工藝流程，建立了新的管理體系，確保項(xiàng)目的高水平、高效率，確保管道長期安全可靠運(yùn)行。(2)線路的選擇充分考慮了環(huán)境保護(hù)、道路交通、供電等施工維護(hù)條件，力求直線、平緩、最短長度。(3)盡量節(jié)約土地，不占用或少占用肥沃的土地，合理布站。站場布置與油田開發(fā)密切相關(guān)。(4)在保證管道通信可靠的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，減少項(xiàng)目投資。(5)儀器及自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是基于站場控制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸及輸油系統(tǒng)的全線監(jiān)控。(6)嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，遵守國家、行業(yè)、部門的有關(guān)法律法規(guī)和政策，節(jié)約能源，降低能耗。2.2設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)2.2.1任務(wù)輸量年設(shè)計(jì)輸油量150萬噸/年2.2.2溫度年最低月平均地溫:1.6℃土壤導(dǎo)熱系數(shù):0.9w/m℃瀝青防腐層導(dǎo)熱系數(shù):0.15w/m℃管道中心埋深：1.2m2.2.3原油性質(zhì)密度：ρ20＝830kg/m3含蠟量：28.54％膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量：4.49％析蠟點(diǎn)：60.8℃反常點(diǎn)：34℃凝固點(diǎn)：37℃比熱：2.1kJ/kg℃燃油熱值：4.2×10kJ/kg初餾點(diǎn)：82℃油品粘溫關(guān)系,如表2-1所示：表2-1油品粘溫關(guān)系剪切速率(1/s)不同溫度（℃）下的粘度(mPa.s)10℃15℃2022253035405060103682157315975.025.32.82.720237371588.355.630193158081.953.040180948382.248.550163236.4沿線里程、高程表2-2沿線里程、高程里程(km)018396487103119138高程(m)77897013239111022802834728里程(km)164179210231251270291310高程(m)6798688148109149359789432.2.5經(jīng)濟(jì)評價(jià)參數(shù)(1)線路工程投資指標(biāo)(萬元/千米)表2-3線路工程投資指標(biāo)管徑（英寸）1012141618202224262830投資5060708088100113127142158175輸油站工程投資指標(biāo)(萬元/座)表2-4輸油站工程投資指標(biāo)首站末站中間熱泵站中間泵站中間熱站300032001500120010002.3基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)的選取2.3.1管道設(shè)計(jì)參數(shù)最大輸量：150萬噸/年年輸送天數(shù)：350天中間站內(nèi)損失：15m油柱進(jìn)站剩余壓力：30m油柱2.3.2溫度參數(shù)的選取出站油溫的確定：由于原油中可能含有水，因此加熱溫度一般得小于100℃。本設(shè)計(jì)為先進(jìn)行油品加熱后在進(jìn)行輸送，為了使泵的吸入正常，加熱的油溫不可以高于初餾點(diǎn)。因此所輸原油在溫度高于凝點(diǎn)以上30℃～40℃時(shí)，原油的粘度隨溫度下降而下降的較小。在水力光滑區(qū)，雖然油溫的逐漸升高會使摩阻損失減小，但是產(chǎn)生的熱損失也會逐漸增加。綜合各種因素，故應(yīng)使<凝點(diǎn)溫度+（30～40）℃。則=43℃進(jìn)站油溫的確定：原油的凝固點(diǎn)是13℃，輸送溫度應(yīng)該高于凝固點(diǎn)3℃～5℃。綜合考慮，取＝16℃環(huán)境溫度為管線埋深處土壤的自然溫度。進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)選取時(shí)，取管道埋深處的最低月平均地溫，即=1.6℃。經(jīng)濟(jì)管徑的確定PAGEPAGE15PAGEPAGE143經(jīng)濟(jì)管徑的確定3.1初選管徑、壁厚3.1.1粘溫方程表3-1溫度/℃動(dòng)力粘度/map.sln(粘度）密度kg/運(yùn)動(dòng)黏度v（10?6mlnv2525.33.23826.3530.6-10.43010.22.32822.712.3-11.3355.51.70819.056.7-11.9403.31.19815.44.0-12.4502.81.03808.13.5-12.56602.70.99800.83.4-12.6用最小二乘法擬合粘溫曲線:令Yi=lnVXi=t，如表表3-2最小二乘法計(jì)算參數(shù)XXYX25625-10.4-26030900-11.3-339351225-11.9-416.5析蠟點(diǎn)401600-12.4-496502500-12.56-628603600-12.6-756由《輸油管道設(shè)計(jì)與管理》52頁公式：a=Yi-bXinb=當(dāng)溫度小于析蠟點(diǎn)：Xi=90Yi=a=—6.7b=-0.15故溫度小于析蠟點(diǎn)的粘溫方程：ln當(dāng)溫度大于析蠟點(diǎn)：Xi=150a=?13.02b=0.0故溫度大于析蠟點(diǎn)的粘溫方程：ln因此：當(dāng)溫度小于析蠟點(diǎn)時(shí)的粘溫方程為：ln當(dāng)溫度大于析蠟點(diǎn)時(shí)的粘溫方程為：ln誤差分析：對于溫度小于析蠟點(diǎn)的粘溫方程：lnR=nXiYiXi=90Yi=?33.6R=3×R對于溫度大于析蠟點(diǎn)的粘溫方程：lnXi=150Yi=?37R=R=3.1.2初選管徑設(shè)計(jì)任務(wù)書中給出的輸量是管道全年完成的任務(wù)，單位是104t/a，進(jìn)行工藝計(jì)算時(shí)常用體積輸量，要根據(jù)設(shè)計(jì)溫度下的油品密度和年輸油時(shí)間進(jìn)行換算?？紤]到管道的維修和事故停輸及輸量的不均衡等因素，為了使設(shè)計(jì)的管道具有一定的輸送裕量，規(guī)范規(guī)定年工作天數(shù)為350天，每天按24小時(shí)計(jì)算，全年工作時(shí)數(shù)為8400小時(shí)。TR=T凝TZ=T凝T平=13（1）密度ρ20。ρ20ρε=1.825?0.001315ρ25=830-0.73×（25-20）=826.35式中ρ20,ρ將給定年質(zhì)量數(shù)量換算為年體積輸量，其中每年運(yùn)行天數(shù)為350天，每天運(yùn)行時(shí)間為24小時(shí)。質(zhì)量流量：

G體積輸量：Q根據(jù)經(jīng)濟(jì)流速，初定管徑根據(jù)經(jīng)濟(jì)流速，初選管徑。由于各國情況不同，其設(shè)備、材料價(jià)格、基建工程費(fèi)用、燃料及動(dòng)力價(jià)格均不同，因而各國的經(jīng)濟(jì)流速也不同，動(dòng)力價(jià)格低的國家其經(jīng)濟(jì)流速高。我國長距離輸油管道中原油和成品油管道的推薦流速如表1所示。表3-3我國長距離輸油管道中原油和成品油管道的推薦流速表3-3管徑徑/mm流速/(m/s)管徑/mm流速/(m/s)管徑/mm流速/(m/s)2191.04261.28201.92731.05301.39202.13251.16301.410202.33551.17201.612202.7由式：(3-4)式中——流量，m3/s；V——流速。m/sV=1m/s==276mmV=1.1m/s==262mmV=1.2m/s==252mm計(jì)算出管徑d，按照國內(nèi)鋼管和API標(biāo)準(zhǔn)的部分鋼管尺寸規(guī)格選擇一個(gè)與計(jì)算結(jié)果較近的管徑d，并根據(jù)初選的管徑選擇2～3種相鄰的管徑作為后續(xù)計(jì)算比對管徑。根據(jù)規(guī)定的輸量，若選用較大的管徑，可降低輸送壓力，減少泵站數(shù)，從而減少了泵站的費(fèi)用，降低了輸油的動(dòng)力消耗，但同時(shí)也增加了管路的建設(shè)費(fèi)用。根據(jù)目前國內(nèi)輸油管道的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，輸油管道的經(jīng)濟(jì)流速在1.0~2.0m/s之間。選擇經(jīng)濟(jì)流速為V=1.0m/s時(shí)，試算管徑為D=276mm根據(jù)表3-3初選管徑為D0=273mm根據(jù)管道規(guī)格，對于輸油管道，DN400及以下小口徑管道宜選用直縫電阻焊鋼管或螺旋縫埋弧焊鋼管，DN400以上管道宜選用螺旋縫埋弧焊鋼管，大型穿跨越等特殊地區(qū)可選用直縫埋弧焊管。熱煨彎管宜選用無縫鋼管或直縫鋼管。選出與初定管徑相近的兩種管徑初選用L390螺旋縫埋弧焊鋼管D1=219初選用L390螺旋縫埋弧焊鋼管=325mm初選用L390螺旋縫埋弧焊鋼管=355mm3.1.3管材選用管道線路是管道工程的最重要部分，大約占管道總工程投資的2/3，因此管材的選取對于整個(gè)工程有非常大的影響。1、管材鋼級：在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，通過對各鋼種的性能、質(zhì)量、供應(yīng)資源、供應(yīng)周期、消耗和投資的比較，分析其對工程的適應(yīng)性，最后選出推薦鋼級。目前油氣管道主要采用X56、X60、X65、X70等按API標(biāo)準(zhǔn)分類的鋼管。對于管徑大于DN1000的大口徑高壓(10MPa及以上)鋼管，建議將X80管級納入比較選擇范圍。在選擇管材等級時(shí)，如果壁厚計(jì)算圓整后規(guī)格仍相同，那么則應(yīng)該選用強(qiáng)度較低的管材。2、許用應(yīng)力：工藝設(shè)計(jì)階段要進(jìn)行管壁厚度和管道強(qiáng)度計(jì)算，因此需要知道所用管材的許用應(yīng)力值。許用應(yīng)力按下式計(jì)算： （3－5）式中—許用應(yīng)力（MPa）；K—設(shè)計(jì)系數(shù)，一般地段取0.72；—鋼管的最低屈服強(qiáng)度（MPa）；—焊縫系數(shù)。《輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范GB50253－2003》中列出了經(jīng)常使用的輸油管道鋼的最低屈服強(qiáng)度和焊縫系數(shù)，如表3-4所示。表3-4鋼管的最低屈服強(qiáng)度和焊縫系數(shù)鋼管標(biāo)準(zhǔn)名稱鋼號或鋼級最低屈服強(qiáng)度(MPa)焊縫系數(shù)備注《輸送流體用無縫鋼管》GB/T8163－1999Q295295(S>16mm為285)1.0S為鋼管的公稱壁厚Q345325(S>16mm為315)20245(S>16mm為235)《石油天然氣工業(yè)輸送管道交貨技術(shù)條件第1部分：A級鋼管》GB/T9711.1－1997L175(A25)175(172)1.0L210(A)210(207)L245(B)245(241)L290(X42)290(289)L320(X46)320(317)L360(X52)360(358)L390(X56)390(386)L415(X60)415(413)L450(X65)450(448)L485(X70)485(482)L555(X80)555(551)《石油天然氣工業(yè)輸送管道交貨技術(shù)B級鋼管》GB/T9711.2－1999L245NBL245MB245~440*1.0B級管的質(zhì)量和試驗(yàn)要求高于A級管L290NBL290MB290~440*L360NBL360QBL360MB360~510*L415NBL415QBL415MB415~565*L450QBL450MB450~570*L485QBL485MB485~605*L555QBL555MB555~675*本工程采用直縫高頻焊鋼管。全面考慮輸油系統(tǒng)的承壓、泵的特性、閥門及管件的承壓等級等因素，最終選用X70直縫高頻焊鋼管。3.1.4初選設(shè)計(jì)壓力在選取設(shè)計(jì)壓力時(shí)可以根據(jù)一下數(shù)據(jù)來選取，不同直徑輸油管道的經(jīng)濟(jì)輸量及壓力工作范圍，如表3-5：表3-5干線輸油管道的工作壓力與經(jīng)濟(jì)輸量范圍干線輸油管道管徑/mm工作壓力/MPa輸量/(106t·a-1)2198.8～9.80.7～1.22737.4～8.31.1～1.83256.6～7.41.6～2.43555.4～6.42.2～3.44265.4～6.43.2～4.45295.3～6.14.0～9.06305.1～5.57～137205.6～6.111～198205.5～5.915～2710205.3～5.923～5012205.1～5.541～78由干線管道壓力與經(jīng)濟(jì)輸量范圍表知：輸量為150萬t/a的管道工作壓力為7.4～8.3MPa，則在初選管徑下的工作壓力為P=8MPa。3.1.5確定壁厚按照下面的公式計(jì)算管子的壁厚(3-6)式中P——設(shè)計(jì)壓力（MPa）；D——鋼管外徑（mm）； ——鋼管許用應(yīng)力(MPa)然后將壁厚圓整至標(biāo)準(zhǔn)壁厚，并按照國內(nèi)鋼管和API標(biāo)準(zhǔn)的部分鋼管尺寸規(guī)格選取管子壁厚及管子型號。對于小口徑管選取壁厚應(yīng)圓整到大于5mm的規(guī)格壁厚。另外，在實(shí)際選取壁厚過程中，應(yīng)選取滿足壓力需求條件下的最小壁厚，以達(dá)到節(jié)省投資的目的。表3-6鋼管的最低屈服強(qiáng)度和焊縫系數(shù)鋼管標(biāo)準(zhǔn)名稱鋼號或鋼級最低屈服強(qiáng)度(MPa)焊縫系數(shù)備注《輸送流體用無縫鋼管》GB/T8163－1999Q295295(S>16mm為285)1.0S為鋼管的公稱壁厚Q345325(S>16mm為315)20245(S>16mm為235)《石油天然氣工業(yè)輸送管道交貨技術(shù)條件第1部分：A級鋼管》GB/T9711.1－1997L175(A25)175(172)1.0L210(A)210(207)L245(B)245(241)L290(X42)290(289)L320(X46)320(317)L360(X52)360(358)L390(X56)390(386)L415(X60)415(413)L450(X65)450(448)L485(X70)485(482)L555(X80)555(551)《石油天然氣工業(yè)輸送管道交貨技術(shù)B級鋼管》GB/T9711.2－1999L245NBL245MB245~440*1.0B級管的質(zhì)量和試驗(yàn)要求高于A級管L290NBL290MB290~440*L360NBL360QBL360MB360~510*L415NBL415QBL415MB415~565*L450QBL450MB450~570*L485QBL485MB485~605*L555QBL555MB555~675*注：①NB為無縫鋼管和焊接鋼管用鋼，QB為無縫鋼管用鋼，MB為焊接管用鋼；②括號內(nèi)的鋼級及屈服強(qiáng)度為API5L標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值；③帶*數(shù)值為0.5%總伸長下的應(yīng)力值，在此值范圍內(nèi)，由用戶在合同書中提出具體要求。則查表知δs=485MPa,=1.0以及取K=0.72,則=0.72×1×當(dāng)D1=219mmδ1=PD2[δ]=當(dāng)D2=273mmδ1=PD2[δ]當(dāng)D3=325mmδ1=PD2[δ]當(dāng)D3=355mmδ1=PD2[表3-7三種管徑的計(jì)算壁厚和選取壁厚外徑D（mm）計(jì)算壁厚（mm）選取壁厚（mm）內(nèi)徑d（mm）2192.513.2212.62733.133.2266.63253.733.5318.03554.064.03473.1.6選泵及確定泵臺數(shù)和工作方式管線的設(shè)計(jì)輸量，初選管線工作壓力為P=8Mpa由公式得：選泵時(shí)應(yīng)充分利用管道的承壓能力，并且使泵在高效工作區(qū)中工作;確定泵型號參數(shù)如表3-8：表3-8泵的型號參數(shù)型號流量Qm3/h揚(yáng)程Hm軸功率KW效率%DM16-60×1660114898.869851096102711201034107.372設(shè)離心泵的工作曲線為HC=A-BQA=∏yixi=-Q1.75，數(shù)據(jù)如下xyxx-56.2311483161.8-64552-128109616384-140288-189103435721-195426A=1126B=0.0099得泵的特性方程：1126-0.0099確定出任務(wù)流量下泵站的泵臺數(shù)，及單泵的揚(yáng)程和流量。結(jié)果如下：表3-9單泵揚(yáng)程和流量年流量(t/y)泵站并聯(lián)泵數(shù)單泵揚(yáng)程（m）泵流量（）150000021034120管道承壓：

3.2各管徑的熱力、水力計(jì)算3.2.1判斷流態(tài)對于各管道在規(guī)定輸量下管內(nèi)原油的雷諾數(shù)Re：式中ν——粘度，輸送溫度QUOTE下原油的粘度m2/s；d——內(nèi)徑，m；Q——體積流量，m3/s。通過計(jì)算各管徑方案時(shí)的Re，然后根據(jù)臨界雷諾數(shù)來確定各管徑方案管道中油品的流態(tài)。εε2ε3ε4當(dāng)TZ=16℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)黏度為：ν=1.D1=219mmRemin=所以在水力光滑區(qū)m=0.25，βD2=273mmRemin=所以在水力光滑區(qū)m=0.25，βD3=325mmRemin=所以在水力光滑區(qū)m=0.25，βD4=355mmRemin=所以在水力光滑區(qū)m=0.25，β當(dāng)TZ=43℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)黏度為：ν=D1=219mmRemax=所以在水力光滑區(qū)m=0.25，βD2=273mmRemax=所以在水力光滑區(qū)m=0.25，βD3=325mmRemax所以在水力光滑區(qū)m=0.25，βD4=355mmRemax=所以在水力光滑區(qū)m=0.25，β綜上m=0.253.2.2不保溫管道總傳熱系數(shù)的確定管道的傳熱系數(shù)K按照下面公式計(jì)算:

K=11α1+1α2+α2-管外壁至土壤的放熱系數(shù)，W/(m2?℃);

δi-第i層的厚度,m;

λi-第i層的導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m?℃)。

(1)紊流狀態(tài)下的油流至管內(nèi)壁的放熱系數(shù)要比層流時(shí)大得多，通常情況下都大于100W/(α2=2λtDwln[(?1)+(2Dw一管道的結(jié)構(gòu)外徑，即鋼管的外防腐層所形成的外徑,m;

管道埋深一般情況下,在寒冷地區(qū)，管道至少要敷設(shè)在土壤冰凍線以下;在非寒冷地區(qū)，土壤冰凍線較淺，管道埋深不根據(jù)冰凍深度而是按照保障管道不受來自地面人為損害的要求確定，在這種情況下,管道埋深可能大于冰凍深度。般地區(qū)管頂覆土不得小于0.8m,在某此特殊情況埋深還要大些，目前熱油管道的埋深大都取2~3倍管徑或按管頂覆土1.2-1.5m來設(shè)計(jì)。只有知道了管道埋深，才能從有關(guān)氣象部門或從已有的氣象資料中收集和查找管道埋深溫度。管道埋深選取1.5m防腐層厚度

埋地輸油管道的防腐絕緣層有石油瀝青防腐層.環(huán)氧煤瀝青防腐層、煤焦油瓷漆防腐層、聚乙嬌防腐層熔結(jié)環(huán)氧粉末防腐層等多種形式，現(xiàn)場使用較多的是石油瀝青防腐層。石油瀝青防腐層的結(jié)構(gòu)見下表.在防腐層設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)結(jié)合管道所處的環(huán)境因素來設(shè)計(jì)選取石油瀝青防腐層的結(jié)構(gòu)。石油瀝青防腐層結(jié)構(gòu)防腐等級普通級加強(qiáng)級特加強(qiáng)級防腐層總厚度，mm≥4≥5.5≥防腐層結(jié)構(gòu)三油三布四油四布五油五布選取的防腐層厚度為6mmD1=219mmDw1=219+6×D2=273mmDw2=273+6×D3=325mmDw3=325+6×D4=355mmDw4=355+6×α21=2λtD同理可求得：α22=2.91(m2?℃)α23管道的傳熱系數(shù)：瀝青絕緣層厚度取0.007m，瀝青絕緣層導(dǎo)熱系數(shù)取0.15W/(m2·℃)K1=11α1+同理可求得：K2=2.59(m2?℃)K33.2.3確定熱站數(shù)加熱站間距l(xiāng)R計(jì)算公式為：lR=GCKπ其中b=giCa,a=式中l(wèi)RG一質(zhì)量流量，kg/sC一進(jìn)出站平均溫度下所輸送油品的比熱容，J/(kg?℃D一管道外直徑，mi一水力坡降m/m熱力計(jì)算時(shí)，沿程溫度分布待求，故水力坡降也未知，只能近似取值計(jì)算或迭代求解。水力坡降在計(jì)算時(shí)可近似取加熱站間管道的平均水力坡降值iPjiPj=12(iR式中iR，iZ一溫度分別為T水力坡降:i=12T=16℃d1=219mmβiZ1=12×T=16℃d2=273mmiZ2=12×T=16℃d3=325mmβiZ3=12×T=16℃d3=355mmβiZ4=12×T=43℃d1=219mmβiR1=12×T=43℃d2=273mmβiR2=12×T=43℃d3iR3=12×T=43℃d3iR4=12×d1=219mmiPj1=12(iR1+iZ1)=12×d2=273mmiPj2=12(iR2+iZ2)=12×d3=325mmiPj3=12(iR3+iZ3)=12×d34=325mmiPj4=12(iR4+iZ4)=12×環(huán)境溫度

對于架空管道，環(huán)境溫度T0就是周圍大氣的溫度。對于埋地管道,T。則取管道埋深處的然溫度:管道理深確定后,向有關(guān)氣象部門或從已有的氣象資料中收集和查找管道埋深溫度。進(jìn)群熱油輸送管道設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，TT0=1.6原油的比熱容C=2100J/(kg·℃)質(zhì)量流量G=0.06×843.4=50.6Dwa1=KπDGCb1=giCa=lR1=GCKπDlnTRDwa2=KπDGCb2=giCa=lR2=GCKπDlnTRDwa3=KπDGCb3=giCa=lR3=GCKπDlnTRDw4=3a4=KπDGC=b4=giCa=9.8lR4=GCKπDlnTR?b?T0T熱站數(shù)nRnR=L/lR（式中L一加熱輸送管道長度，m。L=310kmDw1=lR1=59.208nR1=31059.208=L=310kmDw2=lR2=51.587nR2=31051.587=L=310kmDw3=lR3=47.762nR3=31047.762=lR4nR4=310反算出站溫度： （3—13）式中—管道起點(diǎn)油溫，；T0—周圍介質(zhì)溫度，；—距起點(diǎn)L處的油溫，；a,b—參數(shù)，a=，，其中g(shù)為重力加速度，m/s2。校核溫度Dw1=219mm時(shí)校核得出TRDw2=273mm時(shí)校核得出TRDw3=325mm時(shí)校核得出TRDw4=355mm時(shí)校核得出TR=42.加熱爐的確定：加熱爐的有效負(fù)荷： （3—14）式中—加熱爐熱負(fù)荷（W）；—進(jìn)入加熱爐的油品的質(zhì)量流量（kg/s）；—進(jìn)出站平均溫度下所輸送油品的比熱容J/（kg·℃）根據(jù)下表3-10選取加熱爐表3-10加熱爐參數(shù)加熱爐型號額定功率，kw額定熱功率，%額定工作壓力，MpaGW2000-Y/6.4-Y2000≥876.4GW2326-Y/6.4-Y2326856.4GW2500-Y/6.4-Y2500≥876.4GW3300-Y/6.4-Y3300≥876.4GW4400-Y/6.4-Y4400≥876.4GW5000-Y/6.4-Y5000≥876.4根據(jù)《輸油管道設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，設(shè)計(jì)中宜采用管式加熱爐提高輸送油品的溫度，加熱爐的設(shè)置不宜少于2臺，不設(shè)備用爐。根據(jù)表3-10中加熱爐技術(shù)參數(shù)，對于三種不同的管徑依次分別：選取2臺GW2000-Y/6.4-Y型號的加熱爐，=85%，總功率4000kw選取2臺GW2000-Y/6.4-Y型號的加熱爐，=85%，總功率4000kw選取2臺GW2000-Y/6.4-Y型號的加熱爐，=85%，總功率4000kw選取2臺GW2000-Y/6.4-Y型號的加熱爐，=85%，總功率4000kw加熱爐燃料油耗量： （3—15）式中—加熱用燃料油耗量，kg/h；—加熱系統(tǒng)效率；—燃料油熱值，取41800kJ/kg常用燃料油的發(fā)熱值見表3-11：表3-11液體燃料的發(fā)熱值名稱發(fā)熱值（kJ/kg）名稱發(fā)熱值（kJ/kg）原油43543～46055汽油43756～47102重油40652～45008煤油43124～46055則各個(gè)管徑下不保溫管道熱力計(jì)算，如下表3-12表3-12各管徑下不保溫管道熱力計(jì)算管徑熱站數(shù)站間距（km）進(jìn)站溫度出站溫度加熱爐臺數(shù)及型號燃料油耗量（kg/h）Ф219×3.2659.211642.832臺GW2000-Y/6.4-Y272.81Ф273×3.2651.591643.12臺GW2000-Y/6.4-Y275.56Ф325×3.5747.761643.012臺GW2000-Y/6.4-Y274.70Ф355×4.0746.411642.832臺GW2000-Y/6.4-Y272.81

3.2.4選泵根據(jù)初選泵型號為DM16-60A×16，確定最大流量下并聯(lián)泵臺數(shù)為兩臺，即Np=2，該泵特性方程為： 1126-0.0099 （3—16）式中—泵站揚(yáng)程，m；Q—泵站排量，m3/h；a，b—由所選泵特性及組合方式確定的常系數(shù)。由所選泵型號知a=1126,b=0.0099，Q=216m3/h由公式（3—15）=1090.18m則每個(gè)泵站共用2臺DM16-60A×16，同時(shí)配有1臺DM16-60A×16備用。該泵的揚(yáng)程為=1090.18m3.2.5確定泵站數(shù)沿線壓頭計(jì)算計(jì)算熱站間摩阻為：以管徑為的不保溫管為例計(jì)算：平均溫度：平均密度:ρ25=830-0.73×（25-20）=826.35站間摩阻:則全線摩阻：水力坡降：則三個(gè)管線的站間摩阻為：管徑×壁厚（m）（m）1116.16696.60.02374.72248.10.00725163.91147.470.0037107.8754.60.0024計(jì)算全線所需壓頭：以不保溫管線為例：判斷翻越點(diǎn)：里程（km）183987291高程(m)97013231022978從起點(diǎn)到18km處所需壓頭為：從起點(diǎn)到39km處所需壓頭為：從起點(diǎn)到87km處所需壓頭為：從起點(diǎn)到270km處所需壓頭為：經(jīng)計(jì)算，由翻越點(diǎn)的定義可知，全程無翻越點(diǎn)。故由 （3-17）式中—泵站內(nèi)損失，m圓整到6同樣，對其他管線進(jìn)行翻越點(diǎn)取點(diǎn)判斷。在沒保溫層時(shí)經(jīng)過計(jì)算，三種初選管徑泵站數(shù)和熱站數(shù)如下：表3-13初選管徑泵站數(shù)和熱站數(shù)泵站數(shù)6321熱站數(shù)66773.3保溫管道熱力計(jì)算3.3.1保溫層厚度的確定根據(jù)《SY-T0415－1996埋地鋼質(zhì)管道泡沫塑料防腐保溫層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，埋地鋼質(zhì)管道保溫層的經(jīng)濟(jì)厚度，按下述公式計(jì)算： （3-18） （3-19） （3-20）式中—保溫層厚度，m；、—分別為保溫層內(nèi)、外徑，m；—管道中心距地面深度，m；—介質(zhì)溫度，℃；—距地面處的土壤的溫度，取最冷月平均地溫0℃；—保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)，取0.026W/m·℃；—土壤導(dǎo)熱系數(shù)，0.9W/m·℃；—保溫層外壁向土壤的放熱系數(shù)；—熱能價(jià)格，104.4元/MW·h；—年運(yùn)行時(shí)間，350日；—保溫材料造價(jià)，取值1600元；—保溫工程年分?jǐn)偮?；（i取0.0655，計(jì)息年數(shù)n=15）按復(fù)利計(jì)息： （3—21）所以得出下列式子：等式右邊：①當(dāng)D=219mm時(shí)；假設(shè)等號左邊存在誤差，需要多次校核校核過程如下：表3-14219mm保溫層厚度校核過程D1外徑D等號左邊0.30.2190.05440.320.2190.06980.3150.2190.06630.3170.2190.06780.31680.2190.0675等號左邊已在誤差范圍內(nèi)。則保溫層厚度為②當(dāng)D=273mm時(shí)；假設(shè)等號左邊存在誤差，需要多次校核校核過程如下：表3-15273mm保溫層厚度校核過程D1外徑D等號左邊0.40.2730.08670.350.2730.05220.370.2730.05710.380.2730.07420.3720.2730.06700.37250.2730.0675則保溫層厚度為③當(dāng)D=325mm時(shí)；假設(shè)等號左邊存在誤差，需要多次校核校核過程如下：表3-16325mm保溫層厚度校核過程D1外徑D等號左邊0.40.3250.05950.450.3250.09070.430.3250.07950.4150.3250.069350.41250.3250.0675則保溫層厚度為④當(dāng)D=355mm時(shí)；假設(shè)等號左邊存在誤差，需要多次校核校核過程如下：表3-17355mm保溫層厚度校核過程D1外徑D等號左邊0.40.3550.05450.450.3550.05930.470.3550.0675則保溫層厚度為三種管道保溫層厚度如下表3-18:表3-18三種管道保溫層厚度管徑（mm）Ф219×3.2Ф273×3.2Ф325×3.5Ф355×4.0保溫層厚度（mm）495044583.3.2保溫管道總傳熱系數(shù)的確定對于保溫管道總傳熱系數(shù)仍然有三部分組成：油流對管壁的放熱，其放熱可以忽略；鋼管壁、瀝青絕緣層及保溫層的熱傳導(dǎo)，其中鋼管的導(dǎo)熱可以忽略；管外表面至周圍土壤的傳熱。保溫管道總傳熱系數(shù)按下式計(jì)算： （3－22） （3－23）式中—分別為鋼管、防腐絕緣層及保溫層的內(nèi)徑和外徑，m；—與上述各層相對應(yīng)的導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m·℃)；—管外壁對土壤的放熱系數(shù)，W/(m2·℃)；Dw—計(jì)算直徑，m。=1.839W/(m2·℃)=1.638W/(m2·℃)=1.529W/(m2·℃)=1.564W/(m2·℃)總導(dǎo)熱系數(shù)：==1.714==2.117==1.782==2.18解得：三種保溫管徑的總傳熱系數(shù)如表3-17：表3-19三種保溫管總傳熱系數(shù)管徑（mm）Ф219×3.2Ф273×3.2Ф325×3.5Ф355×4.0（W/(m2·℃)）1.8391.6381.5291.564總傳熱系數(shù)K（W/(m2·℃)）0.5830.4720.5610.4593.3.3加熱站間距和熱站數(shù)的確定以管徑為的保溫管為例計(jì)算：出站溫度下：進(jìn)站溫度下：kg/s=49.6kg/sa==由公式（3—9）=0.0244平均水力坡降：由公式（3—9）(向上圓整)實(shí)際站間距:三種初選保溫管徑的熱站間距計(jì)算結(jié)果如下表：表3-20保溫管徑的熱站間距計(jì)算結(jié)果管徑×壁厚a×10-6bn(km)5.5680.016413.7513105.30.00575.021555.870.00251.9921556.50.00110.7921553.3.4加熱爐的確定反算出站溫度： （3—24）式中—管道起點(diǎn)油溫，；T0—周圍介質(zhì)溫度，；—距起點(diǎn)L處的油溫，；a,b—參數(shù)，a=，，其中g(shù)為重力加速度，m/s2。對于管道：=13.75+=26.3℃Q=49.6/825.4=0.06m/s由公式（3—9）a==5.568×10由公式（3—12）按上述方法迭代運(yùn)算，直到前后兩次所得TR值相差小于1℃時(shí)，計(jì)算完成，記錄所得、、、、、。對于Ф273×3.2管道：=5+=30℃Q=49.6/829.5=0.06m/s由公式（3—9）a==5.3×10由公式（3—12）對于Ф325×3.5管道：=1.99+=36.8℃Q=49.6/827.9=0.06m/s由公式（3—9）a==5.87×10由公式（3—12）對于Ф355×4.0管道：=0.79+=42.44℃Q=49.6/827.9=0.06m/s由公式（3—9）a==6.5×10由公式（3—12）加熱爐的有效負(fù)荷： （3—25）式中—加熱爐熱負(fù)荷（W）；—油品的質(zhì)量流量（kg/s）；—進(jìn)出站平均溫度下所輸送油品的比熱容J/（kg·℃）根據(jù)下表3-19選取加熱爐表3-21加熱爐參數(shù)加熱爐型號額定功率，kw額定熱功率，%額定工作壓力，MpaGW2000-Y/6.4-Y2000≥876.4GW2326-Y/6.4-Y2326856.4GW2500-Y/6.4-Y2500≥876.4GW3300-Y/6.4-Y3300≥876.4GW4400-Y/6.4-Y4400≥876.4GW5000-Y/6.4-Y5000≥876.4根據(jù)《輸油管道設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，設(shè)計(jì)中宜采用管式加熱爐提高輸送油品的溫度，加熱爐的設(shè)置不宜少于2臺，不設(shè)備用爐。根據(jù)表3-23中加熱爐技術(shù)參數(shù)，對于三種不同的管徑依次分別：選取2臺GW2000-Y/6.4-Y型號的加熱爐，=85%，總功率4000kw選取2臺GW2000-Y/6.4-Y型號的加熱爐，=85%，總功率4000kw選取2臺GW2000-Y/6.4-Y型號的加熱爐，=85%，總功率4000kw選取2臺GW2000-Y/6.4-Y型號的加熱爐，=85%，總功率4000kw加熱爐燃料油耗量： （3—26）式中—加熱用燃料油耗量，kg/h；—加熱系統(tǒng)效率；—燃料油熱值，取41800kJ/kg常用燃料油的發(fā)熱值見表3-20：表3-22液體燃料的發(fā)熱值名稱發(fā)熱值（kJ/kg）名稱發(fā)熱值（kJ/kg）原油43543～46055汽油43756～47102重油40652～45008煤油43124～46055表3-23各管徑下保溫管道熱力計(jì)算管徑熱站數(shù)站間距（km）進(jìn)站溫度出站溫度加熱爐臺數(shù)及型號燃料油耗量（kg/h）Ф219×3.213101624.12臺GW2000-Y/6.4-Y85.5Ф273×3.221551627.752臺GW2000-Y/6.4-Y124Ф325×3.521551636.22臺GW2000-Y/6.4-Y213Ф355×4.021551638.82臺GW2000-Y/6.4-Y2413.4保溫管道水力計(jì)算3.4.1沿線壓頭計(jì)算計(jì)算熱站間摩阻為：以管徑為的不保溫管為例計(jì)算：平均溫度：平均密度:站間摩阻:則全線摩阻：水力坡降則三個(gè)管線的站間摩阻為：管徑×壁厚（m）（m）527052700.0171193.523870.00774659300.00356111220.0018計(jì)算全線所需壓頭：判斷一下有可能為翻閱點(diǎn)翻越點(diǎn)：以不保溫管線為例：判斷翻越點(diǎn)：里程（km）183987291高程(m)97013231022978從起點(diǎn)到18km處所需壓頭為：從起點(diǎn)到39km處所需壓頭為：從起點(diǎn)到87km處所需壓頭為：從起點(diǎn)到270km處所需壓頭為：經(jīng)計(jì)算，由翻越點(diǎn)的定義可知，全程無翻越點(diǎn)。故由 （3-27）式中—泵站內(nèi)損失，15m已計(jì)算得，在任務(wù)輸量下泵站揚(yáng)程HC=797.57m，又根據(jù)《輸油管道設(shè)計(jì)規(guī)范》取泵站內(nèi)壓頭損失為。（圓整到6）同樣，對其他管線進(jìn)行翻越點(diǎn)取點(diǎn)判斷。通過計(jì)算有保溫層管徑時(shí)，三種初選管徑泵站數(shù)和熱站數(shù)如下：表3-24初選管徑泵站數(shù)和熱站數(shù)泵站數(shù)6322熱站數(shù)1222

3.5站址的合并三種初選管徑泵站數(shù)和熱站數(shù)如下表3-23：表3-25各方案下加熱站與泵站數(shù)管徑熱站數(shù)泵站數(shù)不保溫管Ф219×3.266Ф273×3.263Ф325×3.572Ф355×4.072保溫管Ф219×3.216Ф273×3.223Ф325×3.522Ф355×4.022根據(jù)在線路圖上布站可知，先按熱力計(jì)算結(jié)果在縱斷面圖上布置熱站，若全線K,基本相同，一般按照等間距初布熱站。布置好熱站后再按照作圖法布置泵站。若各方案下熱泵站數(shù)，泵站數(shù)，熱站數(shù)如表3-24表3-26各方案下熱泵站數(shù)泵站數(shù)熱站數(shù)管徑熱泵站數(shù)泵站數(shù)熱站數(shù)不保溫管Ф219×3.2600Ф273×3.2306Ф325×3.5116Ф355×4.0116保溫管Ф219×3.2150Ф273×3.2121Ф325×3.5200Ф355×4.0200

3.6方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較3.6.1其他費(fèi)用計(jì)算線路投資的計(jì)算線路投資估算： （3—28）式中—線路部分投資額，萬元；—管線總長，公里；—線路工程綜合指標(biāo)，萬元/公里；—線路工程區(qū)域修正系數(shù)。由高程差得知該地區(qū)為山區(qū)，一般山區(qū)取1.20?！獣r(shí)間修正系數(shù)。取1。表3-27線路工程投資指標(biāo)(萬元/千米)管徑（mm）219273325355投資（萬元/km）40506070不保溫管：保溫管：與無保溫的管材價(jià)格相同，，，保溫層的價(jià)格為1600元/m3，則：當(dāng)保溫層的總體積保溫層投資費(fèi)：線路工程部分投資：當(dāng)保溫層的總體積保溫層投資費(fèi)：線路工程部分投資：當(dāng)保溫層的總體積保溫層投資費(fèi)：線路工程部分投資：當(dāng)保溫層的總體積保溫層投資費(fèi)：線路工程部分投資：泵站工程投資估算泵站工程投資估算： （3—29）式中—泵站工程投資額，萬元；—泵站數(shù)，座；—泵站工程綜合指標(biāo)，萬元/座。表3-28輸油站工程投資指標(biāo)(萬元/座)首站末站中間熱泵站中間泵站中間熱站30003200150012001000不保溫管：保溫管：3.6.2熱力、動(dòng)力費(fèi)用計(jì)算燃料費(fèi)用： S= （3—30）式中—燃料油價(jià)格，4000元/噸；—燃料油熱值，取4.20×104KJ/kg；—燃料油比熱，2.1KJ/kg；—加熱爐效率，85%；—原油出站溫度，℃；—原油進(jìn)站溫度，℃；G—年輸量，萬噸/年。電力費(fèi)用： S （3—31）式中—電力價(jià)格，0.5元/度；—泵機(jī)組效率，72%；—泵站所產(chǎn)生壓頭，米;—電機(jī)效率，95%。以無保溫層的,100%流量為例：由公式（3—25）SR=6×150×2.1×(42.83-16)×4000/42000/85%=5682萬元由公式（3—26）SP=6×2.723×0.5×150×1090×10-3/72%/95%=1952萬元沒保溫層三種初選管徑的動(dòng)、熱力費(fèi)用如下：表3—29動(dòng)、熱力費(fèi)用管徑×壁厚TR℃SR萬元Sp萬元42.83568219524301667365142.835682651有保溫層三種初選管徑的動(dòng)、熱力費(fèi)用如下：表3—30動(dòng)、熱力費(fèi)用管徑×壁厚TR℃SR萬元Sp萬元24.1286195227.75829130236.2142665138.834886513.6.3其他費(fèi)用計(jì)算以不保溫管為例：假設(shè)首站30人，末站30人，中間熱泵站20人，中間熱站、泵站分別為15人固定資產(chǎn)總投資：線路投資：14880（萬元）輸油站投資：15200（萬元）工程總投資=（14880+15200）/0.9=27072（萬元）建設(shè)期利息支出：固定資產(chǎn)投資方向調(diào)節(jié)稅率為0。固定資產(chǎn)總投資=工程總投資+建設(shè)期利息支出=27072（萬元）職工工資和福利費(fèi)用：總?cè)藬?shù)=30+30+20×6=180(人)工資和福利費(fèi)用=18020001.1412=492（萬元）3）折舊費(fèi)=固定資產(chǎn)原值×7.14%=27072×85%×7.14%=1643（萬元)4）修理費(fèi)用=固定資產(chǎn)原值×1%=27072×85%×1%=230（萬元）損耗費(fèi)用=150×0.003×4500=2025（萬元）其他費(fèi)用=4922=984(萬元)7）流動(dòng)資金計(jì)算：流動(dòng)資金=3180萬元8）經(jīng)營成本=燃料費(fèi)用+動(dòng)力費(fèi)用+工資及福利+修理費(fèi)+油品損耗費(fèi)+其他費(fèi)用=5682+1952+492+230+2025+984=11365萬元三種不保溫管徑的經(jīng)營成本計(jì)算結(jié)果見表3-29：表3-31不保溫管的經(jīng)營成本表中費(fèi)用單位：萬元管徑×壁厚SR萬元Sp萬元工資福利修理費(fèi)油品損耗費(fèi)其他費(fèi)用經(jīng)營成本568219524922302025984113655739130257528820251150110796673651506316202510121118356826515063282025101210204三種保溫管徑的經(jīng)營成本計(jì)算結(jié)果見表3-30：表3-32保溫管的經(jīng)營成本表中費(fèi)用單位：萬元管徑×壁厚SR萬元Sp萬元工資福利修理費(fèi)油品損耗費(fèi)其他費(fèi)用經(jīng)營成本286195224225820254845247829130234228520256845467142665127429320255485217348865127430720255487293

3.7費(fèi)用現(xiàn)值比較三項(xiàng)費(fèi)用（動(dòng)力費(fèi)用，熱力費(fèi)用，折舊費(fèi)用）總和結(jié)果如下表3-31：表3-33三項(xiàng)費(fèi)用（動(dòng)力費(fèi)用，熱力費(fèi)用，折舊費(fèi)用）總和管徑三項(xiàng)費(fèi)用和（萬元/年）保溫管?219×3.29277?273×3.29159?325×3.59583?355×4.08256不保溫管?219×3.24079?273×3.24163?325×3.54166?355×4.06233輸油成本＝（折舊費(fèi)用＋燃料費(fèi)用＋動(dòng)力費(fèi)用）/（0.8～0.9）。表3-32輸油成本管徑輸油成本（萬元/年）保溫管?219×3.27885?273×3.27785?325×3.58146?355×4.06605不保溫管?219×3.23467?273×3.23539?325×3.53541?355×4.04986由上表可知，保溫管道?219×3.2的費(fèi)用最小，故為最優(yōu)管徑。工況校核PAGEPAGE85PAGEPAGE844工況校核4.1溫度校核根據(jù)最冷月和最熱月的環(huán)境溫度，計(jì)算最冷、最熱時(shí)的各熱泵站與加熱站的進(jìn)、出站油溫，并與設(shè)計(jì)的進(jìn)、出站溫度進(jìn)行比較，看能否滿足最高和最低溫度要求；也就是在保證進(jìn)站溫度的條件下，最冷月的出站溫度不能高于所允許的最高溫度，或者在保證出站溫度的條件下，進(jìn)站溫度不得低于最低進(jìn)站溫度；最熱月的進(jìn)站溫度不得高于允許的最高溫度。 （4—1）最冷月溫度為1.6℃，夏季平均氣溫14.6℃，b=13.75℃，a=5.568×10-6。首站(熱泵站)：故均滿足最高和最低溫度要求。4.2動(dòng)水壓力和靜水壓力校核管道承壓：MPa動(dòng)水壓力：靜水壓力：P=943-778=165m均小于管道承壓，故滿足管線承壓要求。4.3水擊壓力校核水擊壓力計(jì)算式： （4-2）式中—水擊壓力，Pa；—原油的密度，；Cw—水擊波的傳播速度，取1000。管道承壓：MPa管道允許的水擊壓力為：則ΔP>P1，故需設(shè)置如下保護(hù)措施：1）延長閥門關(guān)閉時(shí)間；2）設(shè)置泄壓閥，限制壓力升高。4.4最小輸量校核一般情況下，加熱站間的出站油溫TR和進(jìn)站油溫TZ要受眾多因素的限制，不可以太高，不可以太低。當(dāng)其它熱力參數(shù)即，D，K，L一定時(shí)，則在這種熱力條件下所對應(yīng)的輸量為允許的最小輸量。最小輸量校核公式： （4-3）式中—最小質(zhì)量流量，kg/s3；—出站油溫的允許最高值，℃；—進(jìn)站油溫的允許最低值，℃。實(shí)際輸量不小于管線允許的最小輸量，故滿足輸量要求。輸油管道適應(yīng)性分析5設(shè)備的選取輸油管道及站場主要設(shè)備有泵機(jī)組、加熱爐、油罐、閥門、清管器收發(fā)系統(tǒng)、計(jì)量與定標(biāo)裝置等。由于泵機(jī)組及加熱爐在優(yōu)選管徑過程中已經(jīng)確定，下面主要介紹其它設(shè)備的選取。5.1油罐的選取在輸油管道的首、中間及末站都需要設(shè)置儲油罐。首、末站的油罐分別用來調(diào)節(jié)輸量不均衡。若計(jì)量設(shè)備不完善，油罐還可用于油品計(jì)量用。為了平衡輸入和輸出的差額，在旁接油罐輸送的中間站應(yīng)該設(shè)置旁接油罐。選用原則：1、首站、末站、分輸站、輸入站應(yīng)選用浮頂油罐，首站和末站油罐可以確保調(diào)節(jié)來油，以及確保供油。2、首站、末站、分輸站、輸入站儲油罐，每站不少于3座。3、在選罐時(shí)，不僅要考慮生產(chǎn)要求和經(jīng)濟(jì)性、洗罐維修、事故處理等因素，而且要盡量使罐型保持一致，以便于檢修和站場切換。4、首、末站、分輸站、輸入站儲罐容量按下式確定： （5—1）式中V——油罐的總?cè)莘e，m3；m——輸油站原油總運(yùn)轉(zhuǎn)量，t；——儲存溫度下原油密度，t/m3；ξ——油罐的利用系數(shù)，宜取0.9；Kc——儲備天數(shù)，d。根據(jù)《輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范GB50253－2003》規(guī)定，不同的泵站原油儲備天數(shù)按照下列原則選?。菏渍荆号c油田管道相連時(shí)，Kc=3d，為鐵路卸車油庫時(shí)，Kc=3～5d；為水運(yùn)碼頭油庫時(shí)，海運(yùn)Kc=5～7d，河運(yùn)Kc=3～4d。末站：為裝車油庫時(shí)Kc=～5d；為水運(yùn)裝船碼頭油庫時(shí)，海運(yùn)Kc=5～7d，河運(yùn)Kc=3～4d；為向用戶供油的管道輸轉(zhuǎn)站時(shí)Kc=2～3d。中間站油罐容量視輸送方式和管道流量而定。采用“密閉輸送”方式時(shí)，應(yīng)該避免水擊產(chǎn)生的危害，即設(shè)置水擊泄放罐。首站：末站：首站設(shè)3座2000m3油罐，末站設(shè)5座2000m3油罐。5.2清管器收發(fā)系統(tǒng)可以保證成品油輸送管道在長期高流量條件下正常運(yùn)行的主要措施就是清管。輸油管道的清管不但可以去除管道內(nèi)的雜質(zhì)、沉積物，也可以清除油品運(yùn)輸中在罐壁處產(chǎn)生的蠟沉積。但清管時(shí)，管道不得明顯變形，使清管通道暢通。在管道的設(shè)計(jì)和施工中，必須創(chuàng)造一定的條件，如在全線首、中、末站設(shè)置適當(dāng)?shù)呐潆?、接收、裝置、裝置和發(fā)送裝置等。如果清管裝置未通過中間站取出，則該站應(yīng)具有跨站清管裝置流程。清管收發(fā)筒不僅要滿足正常運(yùn)輸條件下的清管作業(yè)，還要考慮使用智能清管裝置檢測管道腐蝕和管道壁厚。發(fā)射筒的長度必須大于筒體直徑的三到四倍，這樣才可以滿足較長清管器或檢測器的發(fā)送要求。接收筒應(yīng)當(dāng)可以同時(shí)接受兩個(gè)或以上連續(xù)發(fā)射的清管器，其長度必須大于筒直徑的4~6倍。還應(yīng)滿足接收最長直徑清管或檢測器的要求。管道直徑DN300的收、發(fā)筒應(yīng)設(shè)置起重設(shè)施，應(yīng)設(shè)置收發(fā)清管裝置和起重小車。5.3計(jì)量與標(biāo)定裝置應(yīng)根據(jù)輸送液體的性質(zhì)（粘度、密度、透明度）、流量和流量的變化范圍、測量要求和儀表的安裝環(huán)境條件（溫度、壓力）選擇流量計(jì)。容積式流量計(jì)和渦輪流量計(jì)是輸油管道中最常用的流量計(jì)。計(jì)量系統(tǒng)由流量計(jì)、過濾器、溫度壓力測量儀表、校準(zhǔn)裝置和通向污水系統(tǒng)的污水管五部分組成。校準(zhǔn)裝置的標(biāo)準(zhǔn)管為高精度校準(zhǔn)流量計(jì)（0.1%~0.5%）。通過比較，可以得到標(biāo)定流量計(jì)的誤差。5.4閥門的選型輸油管道常用的閥門有截止閥、單向閥、減壓閥、調(diào)節(jié)器和安全閥。所有閥門應(yīng)具有額定的承壓能力和足夠的使用壽命，高可靠性和密封性，操作靈活方便，不受惡劣天氣和輸送介質(zhì)性質(zhì)的影響。輸油管道閥門的選擇應(yīng)符合以下規(guī)定：（1）用焊接端閥與管線干線連接。閥門應(yīng)靈活、可靠、方便、密封好。（2）管道干線上與換油、清管作業(yè)有關(guān)的閥門應(yīng)選用電動(dòng)球閥；清管管道上的閥門選擇直通型；不通清管器的可采用縮頸閥；（3）油箱前閥采用輕型平板閘閥或蝶形閥，油泵出口閥采用具有調(diào)節(jié)功能的防腐硬密封閥。（4）防火區(qū)關(guān)鍵部位使用的閥門應(yīng)具有防火性能。（5）氮?dú)獍踩y適用于高粘度原油。（6）輸油管道不可以使用鑄鐵閥門。為了減少輸油管道事故中油品的泄漏，降低經(jīng)濟(jì)損失、火災(zāi)危害和環(huán)境污染的可能性，輸油管道干線上每隔一定距離設(shè)置一個(gè)截止閥。大型穿越斷面穿越輸油站干線重要建筑物或人口密集區(qū)時(shí)，應(yīng)設(shè)置干線截?cái)嚅y。沿線路每隔不超過32km安裝一個(gè)干線切斷閥。在沙漠和沙漠地區(qū)，可以適當(dāng)擴(kuò)大距離，而在高度差異較大的地區(qū)，可以適當(dāng)減小距離。主干切斷閥一般采用球閥或平板閥，單向閥適用于上坡地區(qū)。選擇和安裝時(shí)應(yīng)考慮清管和管內(nèi)探測器的要求，便于檢查和維護(hù)，事故發(fā)生時(shí)易于操作等。5.4.1站內(nèi)選用閥門類型（1）油罐上的管線用手動(dòng)閘閥；（2）泵入口用手動(dòng)閘閥；（3）泵出口用止回閥和手動(dòng)閘閥；（4）出站處設(shè)調(diào)節(jié)閥閥組；（5）清管器收發(fā)球筒與站間管道連接用閥采用防爆手動(dòng)閘閥；5.4.2閥門規(guī)格選用（1）閥門的公稱直徑與管線的公稱直徑相同；（2）閥門的公稱壓力比閥門安裝處的壓力要大。5.4.3選用結(jié)果首站：（1）從進(jìn)站到泵匯管前管線上用手動(dòng)閘閥，DN400，公稱壓力8MPa；（2）泵進(jìn)出口管線用手動(dòng)閘閥，DN400，（3）加熱爐進(jìn)出口用手動(dòng)閘閥，DN400，公稱壓力8MPa；（4）安全閥用手動(dòng)閘閥；（5）調(diào)節(jié)閥用手動(dòng)閘閥；（6）出站手動(dòng)閘閥；中間站：（1）從進(jìn)站到泵匯管前管線上用手動(dòng)閘閥，DN400，公稱壓力8MPa；（2）主泵進(jìn)出口用閥和首站相同；（3）安全閥、調(diào)節(jié)閥和首站相同；（4）進(jìn)出站手動(dòng)閘閥；6輸油管道適應(yīng)性分析6.1反輸計(jì)算管道需要反輸?shù)那闆r有兩種：一種是運(yùn)輸不足，需要正反交替運(yùn)輸，以保證足夠的運(yùn)輸量使管道正常運(yùn)行，防止重大生產(chǎn)事故的產(chǎn)生；另一種是事故反輸。反輸一般以最小輸量進(jìn)行，從末站開始進(jìn)行輸油管道的水力和熱力計(jì)算，確定進(jìn)出站溫度和進(jìn)出站壓力，并據(jù)此確定反輸時(shí)的開爐開泵方案。需要注意的是，當(dāng)進(jìn)行反輸時(shí)，若正輸所提供的泵站和熱站不能滿足反輸要求，應(yīng)在線路上另行設(shè)置泵站或熱站。6.1.1最小輸量下的熱力計(jì)算允許最小輸量：出站溫度下：進(jìn)站溫度下：出站溫度下的水力坡降：進(jìn)站溫度下的水力坡降:（向上圓整）反算出站溫度：迭代得：選取選取2臺GW2000-Y/6.4-Y型號的加熱爐，=85%，總功率4000kw6.1.2最小輸量下的水力計(jì)算允許最小輸量：出站溫度下的：進(jìn)站溫度下的：出站溫度下的水力坡降：進(jìn)站溫度下的水力坡降：翻越點(diǎn)的判斷：由起點(diǎn)輸送到終點(diǎn)所需壓頭為：判斷以下點(diǎn)有可能為翻越點(diǎn)：里程（km）39219高程（m）1323978當(dāng)里程為378.3km時(shí)；當(dāng)里程為395.4km時(shí)則由計(jì)算可知，沒有翻越點(diǎn)。故由：已計(jì)算得，在任務(wù)輸量下泵站揚(yáng)程HC=1090m，又根據(jù)《輸油管道設(shè)計(jì)規(guī)范》取泵站內(nèi)壓頭損失為。通過反輸計(jì)算得，的熱站數(shù)為4泵站數(shù)為6。6.1.3允許停輸時(shí)間埋地管道安全停輸時(shí)間： （6—1） （6—2） （6—3）式中:τ——安全停輸時(shí)間，h；Db—與土壤接觸的管外徑，m；ht——管中心埋深，m；tbt0——開始停輸時(shí)管壁處的土壤溫度，℃；tbtτ——停輸τ小時(shí)后管壁處的土壤溫度，℃；——管道埋設(shè)處土壤溫度，℃；——土壤導(dǎo)溫系數(shù)，m2/h；——土壤導(dǎo)熱系數(shù)，取0.9W/(m2?℃)；——土壤比熱容，干土取1842J/(kg?℃)；ρt——土壤密度，一般取1500—1700kg/m3。求得： 6.2輸油站工藝流程6.2.1工藝流程規(guī)范輸油站工藝流程是由站內(nèi)管道以及其他配件組成的輸油系統(tǒng)，并且與其他的輸油設(shè)備相連該系統(tǒng)確定了站內(nèi)可能的油流方向、站場性質(zhì)及其可承擔(dān)的任務(wù)，反映了輸油系統(tǒng)、主要設(shè)備、閥門和管道運(yùn)行之間的聯(lián)系。工藝流程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)工藝流程圖對于工藝流程設(shè)計(jì)是非常重要的環(huán)節(jié)。它主要是要清晰易懂。流程圖應(yīng)標(biāo)明管道和設(shè)備的數(shù)量，包括工藝操作說明、管道說明（管道直徑、輸送介質(zhì)）設(shè)備和主要閥門規(guī)格。輸油站工藝流程設(shè)計(jì)時(shí)有以下規(guī)定：（1）根據(jù)輸油技術(shù)和站場功能的需要，設(shè)置各站場的工藝流程，使其安全可靠，便于操作和維護(hù)。（2）站場內(nèi)管道設(shè)置高點(diǎn)放空和低點(diǎn)排污，放空和排污設(shè)置密閉排放系統(tǒng)。（3）易原油管道應(yīng)考慮反輸工藝流程。（4）調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在流量計(jì)下游的出口管道內(nèi)，當(dāng)多臺泵并聯(lián)使用時(shí)，應(yīng)在每臺泵的出口處安裝回流調(diào)節(jié)流量；（5）油罐數(shù)在4個(gè)罐以下的罐區(qū)采用單管工藝流程。（6）過濾器應(yīng)安裝壓力平衡旁路管道或反沖洗接口。（7）根據(jù)調(diào)試需要，設(shè)置站場工藝流程。根據(jù)管道調(diào)試方案，可適當(dāng)補(bǔ)充各輸油站的工藝流程，并預(yù)留管道調(diào)試所需的系統(tǒng)接口。6.2.2首站工藝流程首站是管道的起點(diǎn)。它從礦場、煉油廠或轉(zhuǎn)運(yùn)站接收石油。計(jì)量后進(jìn)入干線。首站主要用于將來油進(jìn)行計(jì)量、加熱、加壓輸送到下一站。首站不僅要設(shè)置油泵機(jī)組和加熱爐，還要設(shè)置大型儲罐，以滿足計(jì)量的需要。首的主要作業(yè)包括接收油、計(jì)量、站內(nèi)循環(huán)或倒轉(zhuǎn)罐、正輸、反輸、加熱、加藥、接收和發(fā)送清管等，工藝流程較為復(fù)雜。來油與計(jì)量流程來油→流量計(jì)→閥組→罐2、站內(nèi)循環(huán)罐→爐→泵→閥組→罐3、正輸流程罐→閥組→爐→泵→閥組→下站4、反輸流程下站來油→閥組→爐→泵→閥組→罐5、收發(fā)清管球流程清管器→發(fā)球→站間管線→上站清管器6.2.3中間站工藝流程中間站，包括泵站、加油站或熱泵站，是對油流能量的補(bǔ)充。為使原油順利運(yùn)至終點(diǎn)站，設(shè)置中間站對原油進(jìn)行加熱或加壓。中間站的設(shè)備較首站和末站較簡單。中間站用于向其他用戶單位供油，或者接受來自其他地方的油品，因此需要設(shè)置分輸站。1、正輸流程上站來油→閥組→爐→泵→閥組→下站2、反輸流程下站來油→閥組→爐→