1、1.5 設計依據與基礎參數1.5.1設計基礎參數1)原油物性參數(1)原油密度所輸原油密度Kg/cm3)隨溫度t(C)的變化關系為:尸3-1(-20)(1-1)式中：P20-20度下原油密度(kg/m2),取870kg/m2；(-k1.825-0.001315P20.T-平均輸油溫度(C),取40C；即得尸870-0.68095(T-20)(1-2)(2)原油粘度由最小二乘法回歸粘溫關系如表1-11表 1-11 粘溫關系回歸表溫度(C)706050454035粘度(mm2/s)38.461.593.6120.1152.3200LogY1.5841.7891.9712.0802.1832.300

2、取xi為T,yi為logv次=300型=11.908、Xiyi)=578.225區2=15850n二xiyi二xi二yib=2r=-0.0202n:xi-x(二xi)“yibv.a=xi=2.995nn回歸結果為log尸2.995-0.0202T得原油粘度為：2.995-0.0202T=10式中：T-平均輸油溫度(C)；(3)原油比熱容所輸原油的比熱容為2100J/kgC(4)平均輸油溫度在加熱輸送條件下，計算溫度采用平均輸油溫度T,平均輸油溫度采用加權法，按下式計算:T=正必33式中：TR-原油出站溫度，取60C；TZ-原油進站溫度，取30C；2)總傳熱系數由(1-3)(1-4)式中：砌青-

3、瀝青防腐層(m),0.006m；K瀝青-防腐層導熱系數(w/mC),取0.15w/mC；得總傳熱系數K=2.141(w/mC);1.5.2其它設計參數管道全線任務輸量、最小輸量、進出站油溫、埋深處月平均氣溫等列于表1-12設計參數表中。生產天數按照350天計算。表 1-12 設計參數表任務輸量(X104t/a)最小輸量(X104t/a)管線里程(Km)最高出站油溫 C最低出站油溫 C埋深處月平均氣溫 C60034225060305.01.6 經濟管徑的選擇1.6.1管徑及管材的初選1)管徑選擇根據規范，輸油管道經濟流速范圍為1.0-2.5m/s,管徑計算公式如下:(1-7)式中：Q-額定任務輸

4、量(m3/s)；V-管內原油經濟流速(m/s)；d-管道內徑(m)；根據輸量計算結果如下表1-13:表 1-13 初選管徑表經濟流速(m/s)計算結果(mm)初選管 I(mm)初選管 n(mm) 初選管徑出(mm)1.5432.7406.44575082)管材選用本工程采用直縫電阻焊鋼管。Dwln4,DW(1-5)式中：Dw-管道外徑(m);ht-土壤導熱系數(w/m),取0.9w/mC;九t-管道中心埋深(m),取1.5m；得：2=2.342、瀝青K瀝青(1-6)綜合考慮輸油系統的壓力、輸油泵的特性、閥門及管件的耐壓等級等綜合因素，管材選用按照API標準生產的X60直縫電阻焊鋼管，局部高壓管

5、段選用按照API標準生產的X80直縫電阻焊鋼管。根據輸量的大小，本次設計提出了3種可能的管徑，分別是0406.464、0457X7.1、0508W.9。在這里采用費用現值來確定最經濟管徑。1.6.2費用現值法確定經濟管徑1）確定經濟管徑的原則對某一輸量下的管路，隨著管徑的增大，基本建設中鋼材及線路工程投資增大，但壓力損失降低，泵站數減少，站場投資減少。而有些項目如道路、供水、通訊等投資不變。故總投資隨著管徑的變化必有極小值存在，而輸油能耗也在下降。其它項目如材料費、折舊費、稅金、管理及維修費等是按照投資總額提成一定比例計算的。該費用隨著管徑的變化與投資隨著管徑的變化趨勢相同，所以總投資與經營費

6、用的疊加總有一個與其最小值對應。該費用最小值的管徑為最優管徑。2）費用現值法費用現值比較法簡稱現值比較法。使用該方法時，先計算各比較方案的費用現值，然后進行對比，以費用現值較低的方案為優。費用現值法的計算公式為：NPc=（ItCt-Sv-W）（1ic）J（1-8）t4式中：It-第t年的全部投資（包括固定資產和流動資金）;錯誤！未找到引用源。-第t年的經宮成本；Sv-計算期末回收的固定資產余值（此處為0）；W-計算期末回收的流動資金；N-計算期N=16;ic-行業基準收益率=12%;油氣儲運企業的要素成本包括：電力費用、工資及福利費、修理費、油氣損耗費、折舊費、利息支出、其他費用。3）經營成本

7、和流動資金年經營成本=燃料費用+電力費用+工資及福利費+修理費+油氣損耗費+折舊費+其他費用燃料費用主要是指加熱設備（包括加熱爐和鍋爐）的燃料費用。對于長距離輸油管道系統，燃料費用主要是原油加熱輸送工藝中加熱爐的燃料油費用。可根據原油進出站溫度計算，計算公式如下：eySR=GCy(TR斗zi)nRBHRi式中：SR-燃料費用，元/年；日-燃料油價格，元/噸；Cy-原油比熱,J/kgC;BH-燃料油熱值,J/kg;TRi-第i加熱站的出站溫度，C;TZi-第i加熱站的進站溫度，C;nRi-第i加熱站的加熱爐效率；G-管道年輸量，噸/年；nR-加熱站個數；電力費用是指用于支付泵的電力設備和電動機具

8、所消耗電能的費用，主要是輸油泵等動力設備的電費。對于長輸管道系統，電力費用主要是泵站輸油泵機組的電費(1-9)全線的電力費用可采用下式計算:式中：SP-全線泵機組所消耗的電力費用，元/年；H-第i泵站的揚程，m；ed-電力價格，元/kWh；rpei-第i泵站泵機組的效率；G-年輸量，噸/年；油氣損耗費包括大罐的蒸發損耗和泄漏損失等，可按年輸量或銷售量的一定比例計算。油氣損耗費=損耗比例#輸量(或年銷量)X由價(或氣價)損耗比例一般可取為0.1%2.3%。固定資產形成率為85%,綜合折舊率取7.14%(綜合折舊年限為14年)，殘值為00修理費按固定資產原值的1%計算，輸油成本中其他費用按工資總額

9、與職工福利費之和的2倍計算。水電設施、道路、通訊設施等費用按線路投資與輸油站投資之和的12%計算。管道建設期為2年，第一年和第二年投資分別按總投資的40%、60%計算，固定資產投資方向調節稅稅率為0。固定資產的30%為自有資金，70%為建設銀行貸款，貸款利率為8%。流動資金利用擴大指標估算法，按流動資金占固定資產原值的5%計算。4)比較方案三種管徑的計算結果如下：0406.46.4的費用現值為116209.405H元。O4577.1的費用現值為59526.39萬元。05087.9的費用現值為59609.1萬元。其中0457X7.1的費用現值最小，采用273的管道進行施工和投產運行更為經濟1.6

10、.3管道壁厚選擇根據輸油管道工程設計規范，輸油管道直管段鋼管管壁厚按下式計算：PD二 c=c2K：t式中：P-設計內壓力(MPa);D-鋼管外徑(mm)；K-設計系數，取0.72;6-材料的最低屈服強度(MPa);。-焊縫系數，取1.0;管道系統設計壓力為7MPa時，管道選用X60直縫電阻焊鋼管，屈服強度413MPa,壁厚計算結果如下表1-14:表 1-14 壁厚計算表公稱直徑(mm)計算壁厚(mm)腐蝕余量(mm)實選壁厚(mm)管道外徑(mm)DN4575.37917.1457X7.11.7 輸油工程1.7.1主要工藝1.7.2閉加熱輸送工藝(1)加熱輸送工藝易凝易粘的油品當其凝點高于管道

11、周圍環境溫度、或在環境溫度條件下油流粘度很高時，不能直接采用等溫輸送方法。油流過高的粘度使管道的壓降劇增，不經濟也不安全。加熱輸送是目前最常用的方法。其可以降低粘度減少摩阻損失并降低管輸壓力，保證安全輸送。(2)密閉輸送工藝(1-10)(1-11)2.72310*HGed對輸油系統壓力實行自動調節以及系統自動連鎖保護，是實現密閉輸油的前提。中間泵站設一水擊泄放罐，不設旁接油罐和緩沖罐，大幅降低各站儲罐的容量，節約工程投資，減少原油損耗。1.7.2工藝計算及站場布置1）熱力計算熱力計算按最小輸量情況進行計算。泵到泵密閉輸送工藝是目前國內外管道采用的先進輸送工藝根據任務書的要求，設計最小輸量為0.

12、1275m3/s即113.1kg/s.總傳熱系數由（1-6）得為2.141w/mC0有雷諾數判斷流態均為紊流的水力光滑區根據以下公式求解所需的熱站數。水力坡降1.750.25QMIN.4.75d(1-12)最終得熱站數:最終向上取整得熱站數n0式中：Dw-管道外徑（m）,取0.4712m；K-熱油管道總傳熱系數（w/mC）,取2.141w/mC；C-油品比熱（KJ/Kg）,取2100KJ/Kg；經過計算，需要4座泵站，站間距為62.5Km。經過熱泵站合并和站址調整，決定設置4座熱站。熱戰布置情況如下表1-15:K二DWa=GMINCb=gca/1TR-TO-bLRlnaTZ-TO-b/Lnr-

13、jLR(1-13)(1-14)(1-15)(1-16)站號首站2#3#4#末站里程（Km）060128193250高程（m）298025.813.276.5進站溫度（C）-30303030出站溫度（C）59.465.463.057.3-表 1-15 熱站布置表2）水力計算根據初選的管徑、原油的任務輸量，按照列賓宗公式進行水力計算，并判斷是否存在翻越點，再由管道工作承壓，選擇輸油泵后，確定全線所需要的泵站數，并通過繪制水力坡降圖優化布站，確定站址。水力坡降：i=-Q1.750.25MIN.4.75d(1-17)管路全線能耗為:H=iL+/Z+HSZSZ(1-18)泵站數：式中：H-任務流量下管道

14、所需要的總壓頭(m液柱)；HC-任務輸量下泵站的揚程(m液柱)；HSZ-末站剩余壓力(m液柱)，取30m液柱；hm-泵站站內損失(m液柱)，取20m液柱；當N不是整數，要向上取整。經過計算，全線無翻越點，全線需要4設置座泵站經過熱、泵站合并和站址調整，泵站布置情況如下表N=HC-hm(1-19)站號首站2#3#4#末站里程(Km)060128193250高程(m)298025.813.276.5進立揚(m)87.7176.7189.3190.8436.41出站揚(m)739.71728.71741.31611.04-表 1-16 熱泵站布站表1-163)站場布置按照確定的管徑，根據進行的水力、

15、熱力計算結果，優化布置站址情況見下面的示意圖布站示意圖如下：勝齊輸油首站(0km,29m)2#熱泵站(60km,80m)3#熱泵站(128km,25.8m)輸油末站(250km,6.5m)4#熱泵站(193km,4）運行參數通過選擇的管徑、結合站場布置情況，經過計算確定后的三輸油管道在各年生產負荷下的運行參數如下表1-17、1-18、1-19、1-20、1-21。該參數明確了熱處理原油在最小輸量、70%輸量、85%輸量、90%輸量、最大輸量下的主要生產運行參數。該參數為理論計算結果。表 1-17 最小輸量站號首站2#3#4#末站TRC59.465.463.057.3-TZC-30303030H

16、sm89.9275.76101.5677.2475.4Hdm387.52298.36324.16299.84-開爐全開全開全開全開-開泉開兩臺開兩臺開兩臺-表 1-1870%輸量站號首站2#3#4#末站TRC51.255.253.749.8-TZC-30303030Hsm89.3782.51100.2670.4476.7Hdm498.26380.11397.86368.04-開爐全開全開全開全開-開泵開兩臺-表 1-1985%輸量站號首站2#3#4#末站TRC45.448.147.144.4-TZC-30303030Hsm88.6461.7463.98106.6192.5Hdm608.8449

17、7.44472.88404.2-開爐全開全開全開全開-開泵開三臺開三臺開兩臺-表 1-2090%輸量站號首站2#3#4#末站TRC44.346.345.443.0-TZC-30303030Hsm88.3760.0890.9678.9929.77Hdm608.57580.28611.16514.69-開爐全開全開全開全開-開泉開三臺開三臺開三臺開三臺-表 1-21 最大輸量站號首站2#3#4#末站TRC41.343.342.640.6-TZC-30303030Hsm87.7176.7189.3190.8436.41Hdm739.71728.71741.31611.04-開爐全開全開全開全開-開泉

18、開三臺開三臺開三臺開三臺-1.7.3站場設計勝齊輸油管道工程全線共設輸油站場4座。其中輸油首站1座、輸油熱泵站3座、輸油末站1座。輸油系統采用從泵到泵密閉輸送工藝流程。1）站場平面布置根據原油和天然氣工程設計防火規范及工藝流程，進行站場平面設計，做到布置合理，緊湊美觀,生產安全可靠，操作維修方便，同時盡可能減少土方量。2）站場豎面布置為了保證工藝設施的合理布置，站內儲罐布置在地形平坦、地質條件良好的地段，場地設計坡度按照5%考慮，按50年一遇洪水頻率進行防洪設計。3）站場工藝流程（1）勝齊輸油首站站內主要功能：接受來油，對來油進行計量、儲存、加壓、加熱后外輸。具有站內循環、倒罐、加藥、站內吹掃

19、、水擊泄放、發送清管器等功能。2#、3#、4#熱泵站站內主要功能：對首站來油進行減壓，加壓、加熱后外輸。具有站內循環、熱力越站加藥、站內吹掃、反輸、水擊泄放、接收發送清管器等功能。（3）勝齊輸油末站站內主要功能：對管線計量后輸送給用戶。具有水擊泄放、站內循環、吹掃、接受發送清管器功能，同時具有一定的事故儲油能力。1.7.4主要設備選型1）輸油泵的選型離心泵具有轉速高、體積小、重量輕、效率高、流量大、結構簡單、性能平穩、容易操作和維修等優點，因此本工程輸油泵選用中開式多級離心泵。本工程使用的離心泵為10X14X20錯誤！未找到引用源。HSB一臺、ZS350X320兩臺、KS750-250臺0每站

20、設置四臺輸油泵串聯工作，其中一臺為備用泵。2）加熱設備根據加熱爐選用原則以及管線運行參數，本工程選用管式加熱爐采用直接加熱方式。直接加熱方式是用加熱爐直接加熱原油，這種加熱方式具有加熱爐負荷大、升溫速度快、加熱溫度高、不需要中間傳熱介質，設備簡單、耗鋼少、投資省等優點。3）罐區原油儲罐容量按滿輸時的三天輸量選取。根據公式：式中：T-儲罐儲存油品時滿足輸送的天數，根據規范，首站為油田取3天，末站為港口取5天；M-年輸量，600萬噸/年；錯誤！未找到引用源。-原油密度（kg/m3）；皮施軸魏鼬00OHfe盤腿占設1座100m3燃料油罐，同時起到卸壓的作用要設選型見表1-22表 1-22 主要設備選

21、型表站號主要設備單位數量首站20000m3拱頂罐座4座1100m3燃料油罐臺1臺13489KW 加熱爐臺15000KW 加熱爐臺210X14X20 錯誤！未找到引用源。HSB;營心泵（串聯）臺1ZS350X320 離心泵（串聯）臺3KS750250 離心泵（串聯）臺112SH-6A 給油泵（并聯）臺1清管器接受裝置 LSM-J-300-6.4清管器發送裝置 LSM-F-300-6.42#3100m 燃料油罐座1臺13489KW 加熱爐臺15000KW 加熱爐臺1V=m350D；(1-20)10X14X20 錯誤！未找到引用源。HSB 離心泵（串聯）臺2ZS350X320 離心泵（串聯）臺1KS

22、750250 離心泵（串聯）臺1清管器接受裝置 LSM-J-300-6.4臺1清管器發送裝置 LSM-F-300-6.43#Q座1100m 燃料油罐臺13489KW 加熱爐臺15000KW 加熱爐臺110X14X20 錯誤！未找到引用源。HSB 離心泵（串聯）臺2ZS350X320 離心泵（串聯）臺1KS750250 離心泵（串聯）臺1清管器接受裝置 LSM-J-300-6.4臺1清管器發送裝置 LSM-F-300-6.4續表 1-22 主要設備選型表末站30000m3拱頂罐100m3燃料油罐3489KW 加熱爐5000KW 加熱爐10X14X20 錯誤！未找到引用源。HSB 離心泵（串聯）Z

23、S350X320 離心泵（串聯）KS750250 離心泵（串聯）12SH-6A 給油泵（并聯）清管器接受裝置 LSM-J-300-6.4清管器發送裝置 LSM-F-300-6.4座座臺臺臺臺臺臺臺臺41111213111.7.5工況校核1）熱力校核熱力校核在最小流量下進行。以1號站為例：第一站問，站間距60公里。假設不考慮沿程的摩擦生熱，則：b=0aL=0.7968錯誤！未找到引用源。=2.218出站溫度:TRI=T0b(TZ-T。-b)eaL=60.5(C)(1-24)平均溫度:(1-21)(1-22)(1-23)K二DW-5a=W=1.32810GMINC密度錯誤！未找到引用源。=887.

24、07kg/m3;粘度錯誤！未找到引用源。=152.3910-m2/s；流量錯誤！未找到引用源。=0.1275m3/s；則水力坡降：1.750.25錯誤！未找到引用源。=PQMIN75V=3.5610-3d.循環迭代以上的計算：a=K-DW=1.32810-5GMINCb=-gi-=1.24(C)caaL=0.7968錯誤！未找到引用源。=2.218出站溫度：TR2=TOb(TZ-TO-b)eaL-59.4(C)平均溫度：一1一一、T=-(TR2+2TZ)=39.6(C)3密度錯誤！未找到引用源。=887.43kg/m3;粘度錯誤！未找到引用源。=156.70X0上m2/s；流量Q2=0.127

25、4m3/s；則水力坡降：1.750.25錯誤！未找到引用源。=QQMN/=3.5810-3d.繼續迭代直至前后兩次的出站溫度差值在0.2C之內迭代結果：錯誤！未找到引用源。=59.4C全站出站溫度如下表1-23:表 1-23 全線進出站溫度表站間首站2#3#4#出站溫度(C)59.465.463.057.3各站出站溫度均小于65C,熱力校核符合要求。2)水力校核(1)計算水力坡降以第一站間為例：第一站問，站間距60公里。根據已經算出的最大輸量下的進出站溫度，計算站間的水力坡降1_一。T=-(TR2TZ)=33.8(C)1。T=-(TR12TZ)=40.2(C)3(1-25)(1-26)密度=8

26、91.15kg/m3；粘度v=205.23x16m12/s；14.75d1.750.25MIN-3=8.7910同理可以計算出其它站間的水力坡降，計算結果如下表1-24:流量錯誤！未找到引用源。則水力坡降：=0.2226m3/s；表 1-24 全線水力坡降表站號1#2#2#3#3#4#4#末站i0.0087660.0087070.0087290.008787站間距離(公里)60686557(2)進出站壓力校核取熱泵站站內損失30米。外輸油泵所選泵為10X14X20錯誤！未找到引用源。HSB一臺、ZS350X320兩臺、KS750-250臺，四臺離心泵串聯，其中一臺為備用泵。給油泵所選泵為12s

27、h-6A,二臺并聯，其中一臺為備用泵。首站進站壓力Hs1=87.71(m);首站出站壓力Hd1=Hs1+H-30=739.71(m);2#站進站壓力HS2=Hd1-iL-nhr-/Z=76.71(m);依次計算，各站的進、出立壓力計算結果如下表1-25;表 1-25 全線各站進出站壓力表站號1#2#3#4#末站Hs(m)87.7176.7189.3190.8436.41Hd(m)739.71728.71741.31611.04-允許最低入口壓力為0.5MPa=58.64(m);管道工作壓力7MPa=801.53(m);每站的進站壓力均大于58.64m；每站的出站壓力均小于801.53m；故水力

28、校核符合要求。1.7.6反輸流程設計勝齊輸油管道工程設置立足站內原油正常輸送設備。在站內流程設計中，根據地形條件，考慮反輸流程設置。本工程由于落差不大，無翻越點。利用正常輸送時的管線各站輸油泵可以實現全線反輸。1.1 最優管徑的確定1.1.1判斷流態1)輸量換算由于任務書允許的最低進站溫度取30度，最高出站溫度取60度。在加熱輸送條件下，計算溫度采用平均輸油溫度T,平均輸油溫度采用加權法，按下式計算：嚀個(2-1)式中：TR-原油出站溫度，取60C；TZ-原油進站溫度，取30C；得平均溫度T=40度。40度下的原油按下式計算：式中：P20-20度下原油密度(kg/m2),取900kg/m2；(

29、-1.825-0.001315P20.T-平均輸油溫度(C),取40C；即錯誤！未找到引用源。=900-0.6415(T-20)=887.17(kg/m2)任務/U量Q=600X10000X1000/350)24M600=198.4(kg/s)=0.2236(m3/s)2)管徑初選根據規范，輸油管道經濟流速范圍為1.0-2.5m/s,管徑計算公式如下:式中：Q-額定任務輸量(m3/s);V-管內原油經濟流速(m/s),本任務中，取1.5m/s；d-管道內徑(m)；根據輸量計算結果如下表2-1:表 2-1 初選管徑表經濟流速(m/s)計算結果(mm)初選管徑I(mm)初選管徑 n(mm) 初選管

30、徑 m(mm)1.5432.7406.44575083)管道壁厚的選擇根據輸油管道工程設計規范，輸油管道直管段鋼管管壁厚按下式計算：c=-P2K：。二式中：P-設計內壓力(MPa);D-鋼管外徑(mm)；K-設計系數，取0.72;6-材料的最低屈服強度(MPa);。-焊縫系數，取1.0;管道系統設計壓力為7MPa時，管道選用X65直縫電阻焊鋼管,屈服強度413MPa,如下表2-2:表 2-2 計算壁厚表公稱直徑(mm)DN406.4DN457DN508DN406.44.7835.3795.979考慮1mm勺腐蝕余量后，實際選擇的壁厚尺寸列于表2-3:表2-3實選管壁壁厚表公稱直徑(mm)DN4

31、06.4DN457DN508實選壁厚(mm)6.47.17.94)平均溫度下油品粘度的確定根據任務書的油品粘溫數據，d=4Q(2-3)(2-4)壁厚計算結果T=40C時，尸152.3mm2/s。5)由雷諾數判斷流態雷諾數計算公式為：Re=4Q-(2-5)二cL2e3=d(2-6)_59.5Rei=877(2-7)計算結果見表2-4,2-5,2-6表 2-4C406.4 管徑下流態參數管徑流態406.411898.071681.7851627.01水力光滑區表 2-5457 管徑下流態參數管徑流態45710592.771497.09972079.23水力光滑區表 2-60508 管徑下流態參數管

32、徑Rei流態5089541.951347.991096977.35水力光滑區由上表的數據，可以分析得，雖然沿程會有層流區，但是由于層流區的長度相對于整個管線長度來說可以忽略。所以認為各管徑不同輸量下，管內原油都處于水力光滑區，以此來進行設計計算，則有m=0.25,3=0.0246。2.1.2熱力計算熱力計算按照最小輸量情況計算.根據塘密輸油管道初步設計設計任務書要求，設計輸油能力600萬噸/年。生產負荷各年如下表2-7表 2-7 各年生產負荷表生 f 命期（年）1-23456-1516生產負荷（%）057708510090則設計最小輸量：3一一一Qmin=0.57Q=0.1275m3/s=11

33、3.1kg/s1）總傳熱系數由：Dwln也Dw式中：Dw-管道外徑（m）;ht-土壤導熱系數（w/m）,取0.9w/mC;九t-管道中心埋深（m）,取1.5m；K-熱油管道總傳熱系數（w/mC）,取0.991w/mC；C-油品比熱（kj/kg）,取2100kj/kg；計算結果如下表2-9表 2-9 各管徑水力參數表16瀝青1十，一瀝青&2(2-9)式中：泌青-瀝青防腐層（m）,0.006m；人瀝青-防腐層導熱系數（w/mC）,取0.15w/mC；管道規格（mm）aK406.46.42.5132.283(M577.12.3422.1415087.92.2072.023-1.75QMIN0

34、.25V4.75dKDWa=GMINCb=gca/1LRlnaTR-TO-bTZ-TO-b最終得熱站數：最終向上取整得熱站數n式中：口亞管道外徑）；/Lnr=”LR(2-10)(2-11)(2-12)(2-13)(2-14)計算結果如下表2-8:表 2-8 熱力參數表2）熱站數的確定有雷諾數判斷流態均為紊流的水力光滑區根據以下公式求解所需的熱站數。水力坡降：管道規格（mm）i(m/m)a6(M0 一)b(O/LR(km)/nRnRLR(km)406.40.0061912.632.28766.663.75462.54570.0035613.281.25361.514.06462.55080.00

35、21723.910.72757.864.32550.02.1.3水力計算通過水力計算來確定泵站數。計算按照最大輸量（任務輸量）來確定。根據初選的管徑、原油的任務輸量，用列賓宗公式進行水力計算，并判斷是否存在翻越點，再由管道工作承壓，選擇輸油泵后，確定全線所需要的泵站數，并通過繪制水力坡降圖優化布站，確定站址。管路全線能耗為：H=iL+/Z+HSZ泵站數:式中：H-任務流量下管道所需要的總壓頭（m液柱）;HC-任務輸量下泵站的揚程（m液柱）；HSZ-末站剩余壓力（m液柱），取20m液柱；hm-泵站站內損失（m液柱），取30m液柱；當N不是整數，要向上取整。其中原油粘度由最小二乘法回歸粘溫關系如表

36、2-10表 2-10 粘溫關系回歸表溫度（C）706050454035粘度(mm2/s)38.461.593.6120.1152.3200logY1.5841.7891.9712.0802.1832.300取xi為T,yi為logv次=300型=11.908、Xiyi)=578.225區2=15850nLxiyi-xi二yib=2r=-0.0202n：xi-x(二xi)、yia=xi=2.995nn回歸結果為10gv=2.990.0202T(2-15)N=He-hm(2-16)得原油粘度為：式中：T-平均輸油溫度（C）；經過計算，0406.464、0457X7.1508X7.9勺三條線路全線均

37、不存在翻越點計算結果如表2-11表 2-11 各管徑下水力參數表管道規格（mm）H(m)H(m)Hc(m)n/PnP406.46.4805.1-22.54287.56826.5874577.1805.1-22.52472.56823.7945087.9805.1-22.51666.56822.5632.1.4燃料與電力費用的計算生產期第1、2年，負荷為零。故Sp、SR為零。1）燃料費用計算燃料費用主要是指加熱設備（包括加熱爐和鍋爐）的燃料費用。對于長距離輸油管道系統，燃料費用主要是原油加熱輸送工藝中加熱爐的燃料油費用可根據原油進出站溫度計算，計算公式如下：式中：SR-燃料費用，元/年；恥-燃料

38、油價格，元/噸；Cy-原油比熱,J/kgC；BH-燃料油熱值,J/kg；TRi-第i加熱站的出站溫度，CTZi-第i加熱站的進站溫度，CRi-第i加熱站的加熱爐效率；G-管道年輸量，噸/年；nR-加熱站個數；2）電力費用計算電力費用是指用于支付泵的電力設備和電動機具所消耗電能的費用，主要是輸油泵等動力設備的電費。對于長輸管道系統，電力費用主要是泵站輸油泵機組的電費。全線的電力費用可采用下式計算：c2.72310”HGedSP=npei式中：SP-全線泵機組所消耗的電力費用，元/年；H-第i泵站的揚程，m；ed-電力價格，元/kWh;rpei-第i泵站泵機組的效率；G-年輸量，噸/年；計算結果如

39、下表2-12、表2-13、表2-14(2-17)SR=GCy(TRiHzi)eyBHRinR(2-18)(2-19)其他費用的計算首站職工40人，中間熱泵站取25人。中間熱站或泵站取15人，末站職工40人。年經營成本=燃料費用+電力費用+工資及福利費+修理費+油氣損耗費+折舊費+其他費用油氣損耗費包括大罐的蒸發損耗和泄漏損失等，可按年輸量或銷售量的一定比例計算。油氣損耗費=損耗比例#輸量（或年銷量）X由價（或氣價）損耗比例一般可取為0.1%2.3%。固定資產形成率為85%,綜合折舊率取7.14%（綜合折舊年限為14年），殘值為00修理費按固定資產原值的1%計算，輸油成本中其他費用按工資總額與職

40、工福利費之和的2倍計算。水電設施、道路、通訊設施等費用按線路投資與輸油站投資之和的12%計算。管道建設期為2年，第一年和第二年投資分別按總投資的40%、60%計算，固定資產投資方向調節稅稅率為0。固定資產的30%為自有資金，70%為建設銀行貸款，貸款利率為8%。流動資金利用擴大指標估算法，按流動資金占固定資產原值的5%計算。費用現值法確定最優管徑費用現值比較法簡稱現值比較法。使用該方法時，先計算各比較方案的費用現值，然后進行對比，以費用現值較低的方案為優。費用現值法的計算公式為：NPc=1，(ItCt/-Sv-W)(1ic廣(2-20)td式中：It-第t年的全部投資（包括固定資產和流動資金）

41、;錯誤！未找到引用源。-第t年的經宮成本；Sv-計算期末回收的固定資產余值（此處為0）；W-計算期末回收的流動資金；N-計算期N=16;-行業基準收益率=12%;根據輸量的大小，本次設計提出了3種可能的管徑，分別是0406.464、0457X7.1、0508W.9。在這里采用費用現值來確定最經濟管徑。三種管徑的經營成本計算結果見表2-15、2-16、2-17,費用現值計算結果見2-18,2-19,2-200406.46.4的費用現值為99237.57萬元。04577.1的費用現值為96470.73萬元。05087.9的費用現值為219871.6萬元。顯然0457X7.1的費用現值最小，所以采用

42、457X7.1的管道進行施工和投產運行更為經濟。表 2-15C406.46.4年份燃料費用電力費用工資及福禾修理費油氣損耗其他費用經營成本10000000200000003873.46660.49820.8447.044189.51641.68632.894807.021100.80820.8447.0451451641.69962.265732.351809.81820.8447.046247.51641.611699.16649.932767.29820.8447.0473501641.613676.667649.932767.29820.8447.0473501641.613676.66

43、8649.932767.29820.8447.0473501641.613676.669649.932767.29820.8447.0473501641.613676.6610649.932767.29820.8447.0473501641.613676.6611649.932767.29820.8447.0473501641.613676.6612649.932767.29820.8447.0473501641.613676.6613649.932767.29820.8447.0473501641.613676.6614649.932767.29820.8447.0473501641.613

44、676.6615649.932767.29820.8447.0473501641.613676.6616726.242098.51820.8447.0466151641.612349.19年份燃料費用電力費用工資及福禾修理費油氣損耗其他費用經營成本100000002000000032205.77575.72530.1419.64189.51060.28980.8941948.24995.89530.1419.651451060.210099.0351710.251682.11530.1419.66247.51060.211649.7661484.412618.60530.1419.673501

45、060.213462.9171484.412618.60530.1419.673501060.213462.9181484.412618.60530.1419.673501060.213462.9191484.412618.60530.1419.673501060.213462.91101484.412618.60530.1419.673501060.213462.91111484.412618.60530.1419.673501060.213462.91121484.412618.60530.1419.673501060.213462.91131484.412618.60530.1419.6

46、73501060.213462.91141484.412618.60530.1419.673501060.213462.91151484.412618.60530.1419.673501060.213462.91161634.551964.75530.1419.666151060.212224.2表 2-17508X7.9年份燃料費用電力費用工資及福禾修理費油氣損耗其他費用經營成本100000002000000031256.60618.48598.5466.644189.511978326.7241144.311048.72598.5466.64514511979600.1751027.331

47、746.24598.5466.646247.5119711283.216905.142692.78598.5466.647350119713210.067905.142692.78598.5466.647350119713210.068905.142692.78598.5466.647350119713210.069905.142692.78598.5466.647350119713210.0610905.142692.78598.5466.647350119713210.0611905.142692.78598.5466.647350119713210.0612905.142692.7859

48、8.5466.647350119713210.0613905.142692.78598.5466.647350119713210.0614905.142692.78598.5466.647350119713210.0615905.142692.78598.5466.647350119713210.0616987.552032.39598.5466.646615119711897.08表 2-18C406.46.4年份ItCtSWPct115881.600014180223822.400018991.0731985.28632.89007557.747409962.26006331.196501

49、1699.1006638.3846013676.66006929.0227013676.66006186.6268013676.66005523.7749013676.66004931.94110013676.66004403.51811013676.66003931.71312013676.66003510.45813013676.66003134.33714013676.66002798.51615013676.66002498.67516012349.1901985.21690.591表 2-19457X7.1年份ItCtSvWPct114784000132002221760001767

50、8.57318488980.89007707.794010099.03006418.1165011649.76006610.3876013462.91006820.7297013462.91006089.9378013462.91005437.4449013462.91004854.8610013462.91004334.69711013462.91003870.26512013462.91003455.59413013462.91003085.35114013462.91002754.77815013462.91002459.62316012224.2018481692.583表 2-205

51、08X7.9年份ItCtSvWPct118665.600018665.6227998.400027998.432333.28326.720010659.92409600.17009600.175011283.210011283.216013210.060013210.067013210.060013210.068013210.060013210.069013210.060013210.0610013210.060013210.0611013210.060013210.0612013210.060013210.0613013210.060013210.0614013210.060013210.0

52、615013210.060013210.0616011897.0802333.49563.68設備選型主要設備選型1）輸油泵選用離心泵具有轉速高、體積小、重量輕、效率高、流量大、結構簡單、性能平穩、容易操作和維修等優點，因此本工程輸油泵選用中開式多級離心泵。本工程使用的離心泵為10X14X20錯誤！未找到引用源。HSB一臺、ZS350X320兩臺、KS750-250一臺，四臺離心泵串聯，其中一臺為備用泵。每站設置三臺輸油泵并聯工作，其中一臺為備用泵。原動機的選型則由所選輸油泵決定。2）罐區原油儲罐容量按滿輸時的三天輸量選取。根據公式:式中：T-儲罐儲存油品時滿足輸送的天數，取3天；M-年輸量，

53、100萬噸/年；錯誤！未找到引用源。-原油密度（kg/m3）;錯誤！未找到引用源。-周轉系數，取0.9;首站罐區選用4座20000m3浮頂罐。燃料油罐的選取按照10分鐘輸量來選擇。可在中間各站各設1座100m3燃料油罐，同時起到卸壓的作用。3）給油泵泵的最低入口壓力0.5MPa=58.64m最大流量Q=138.24（m3/h）參照泵與原動機的選型選用3臺12SH-6A型離心輸油泵。其中2臺并聯，1臺備用。4）加熱爐的選取根據加熱爐選用原則以及管線運行參數，本工程選用管式加熱爐采用直接加熱方式。直接加熱方式是用加熱爐直接加熱原油，這種加熱方式具有加熱爐負荷大、升溫速度快、加熱溫度高、不需要中間傳

54、熱介質，設備簡單、耗鋼少、投資省等優點。57%輸量時，TR=61.2CQ=GminC(TR-TZ)=7410.312(KW)滿輸時，T=42.0CV=m350D；(2-21)(2-22)Q=GmaxC(TR-TZ)=4999.58(KW)(2-23)綜合考慮，選用1臺5000kW和2臺4652kW的加熱爐，其中一臺為備用爐，爐型為快裝式。站址的確定及調整站址確定及調整根據水力坡降用作圖法作出泵站的站址。按照熱泵站盡量合一的原則，將3個泵站和熱站中的前3個合并為熱泵站，根據水力坡降用作圖法合理布置站址。站址的調整如下表2-21:表 2-21 站址調整表站號首站2#3#4#末站里程(Km)0601

55、28193250高程(m)298025.813.276.5工況校核及運行方案的確定工況校核1)熱力校核熱力校核在最小流量下進行。以1號站為例：第一站問，站間距60公里。假設不考慮沿程的摩擦生熱，則:b=0(2-24)a=KDW=1.32810-5(2-25)GMINCaL=0.7968錯誤！未找到引用源。=2.218(2-26)TRI=T0b(TZ-T0-b)eaL=60.5(C)(2-27)一一、T=0(TR12Tz)=40.2(C)(2-28)3密度錯誤！未找到引用源。=887.07kg/m3；粘度錯誤！未找到引用源。=152.39M0“m2/s；流量錯誤！未找到引用源。=0.1275m3

56、/s；則水力坡降1.75,0.25錯誤！未找到引用源。=PQM：75=3.5610-3(2-29)d.循環迭代以上的計算：b=-gi-=1.24(C)出站溫度:平均溫度:K二DWa=GMINC5=1.32810aL=0.7968錯誤！未找到引用源。=2.218出站溫度：TR2=T0b(TZ-To-b)eaL=59.4(C)平均溫度：1。-T=-(TR2+2TZ)=39.6(C)3密度錯誤！未找到引用源。=887.43kg/m3；粘度錯誤！未找到引用源。=156.70X0上m2/s；流量錯誤！未找到引用源。=0.1274m3/s；則水力坡降1.750.25錯誤！未找到引用源。=QQMIN/=3.5810-34.75繼續迭代直至前后兩次的出站溫度差值在0.2C之內。迭代結果：錯誤！未找到引用源。=59.4C全站出站溫度如下表2-22:表 2-22 全線各站進出站