课程设计（论文）-顺序输送成品油管道设计计算

1、课程设计成果说明书题 目： 顺序输送成品油管道设计计算 学生姓名： 学 号： 学 院： 石化与能源工程学院 班 级： 指导教师： 浙江海洋大学教务处2016年12月24日浙江海洋大学课程设计成绩评定表20212021学年 第 一 学期学院：石化与能源工程学院 班级 专业：油气储运工程学生姓名(学 号)课程设计名 称顺序输送成品油管道设计计算题 目顺序输送成品油管道设计计算指导教师评语 指导教师签名： 年 月 日辩论评语及成绩 辩论小组教师签名： 年 月 日摘要 经过设计，计算，完成的毕业设计到达以下的效果：在查阅相关资料的根底上并结合所输油品的性质，制定了一个相对合理的经济流速，以此经济流速为

2、切入点，进而依据相关标准公式计算出了一个有依据的管径，然后根据该管径值结合相关管道规格，选出了1个标准管径值。选泵并组站，并依据所选泵站的扬程，对初步制定的管径压力组合作出相应的修改并作为进行经济性比拟的方案。通过方案比拟法最终确定出最经济合理的成品油顺序输送管道参数管径、压力、泵型号、泵站数等；在此根底上再进行顺序输送的相关计算：计算一年中每种油品的输送天数。计算出顺序输送的最优循环次数；首、末站所需建的油罐容积等。本文根据设计任务书所给出的原始数据，通过相关的工艺计算，得出了以下几方面的结论: 1通过各方案的经济性比拟，最终确定出经济型最优的设计方案；2根据该管道的计算参数，以试算的方式得

3、到了在设计输量下的最优年输送批次；3在此最优输送批次下，结合该管道首末站原有油库的库容，给出了需要新建的油罐容量；本设计得到的管道参数、最优输送批次与实际输油运行情况根本一致，从而证明了本文提出的计算方法对于进行成品油管道顺序输送的批次优化及罐容设计是可行的，其结果也是比拟可靠的。关键词：顺序输送 长距离 泵站布置 混油计算abstract After graduation design, calculation and completion, the following results are achieved: On the basis of consulting relevant dat

4、a and combining with the nature of oil products, a relatively reasonable economic flow rate is established, and then the economic flow rate is taken as the breakthrough point. The standard formula to calculate a basis for the diameter, and then the diameter of the pipe with the relevant specificatio

5、ns, selected a standard pipe diameter. Choose the pump and the group station, and according to the selected pump head, the initial development of the diameter of the pressure combination to make the appropriate changes and as the economic comparison program. (Diameter, pressure, pump type, number of

6、 pumping stations, etc.) on the basis of the program comparison method to determine the most economically rational product oil pipeline; on the basis of the relevant calculation of the sequence of transportation: Number of delivery days of oil. Calculate the optimal cycle number of sequential transp

7、ortation; the first and the end of the station to build the tank volume and so on. According to the original data given in the design task book, and through the relevant process calculation, this paper draws the following conclusions:(1) through the economic comparison of various programs, and ultim

8、ately determine the best economic design;(2) According to the calculation parameters of the pipeline, the optimal annual transportation batch is obtained by trial calculation.(3) In this optimal delivery batch, combined with the original terminal at the end of the original oil depot capacity, given

9、the need for new tank capacity;The pipeline parameters, the optimum delivery batch and the actual oil transportation are basically the same, which proves that the method proposed in this paper is feasible for batch optimization and tank capacity design of the product oil pipeline. Is more reliable.K

10、eywords: Sequential transportation; long distance; Pumping station layout;Mixed oil calculation目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc4817 摘要 PAGEREF _Toc4817 I HYPERLINK l _Toc5028 abstract PAGEREF _Toc5028 II HYPERLINK l _Toc30439 PAGEREF _Toc30439 1 HYPERLINK l _Toc27100 PAGEREF _Toc27100 1 HYPERLIN

11、K l _Toc4335 PAGEREF _Toc4335 1 HYPERLINK l _Toc22869 PAGEREF _Toc22869 2 HYPERLINK l _Toc20215 PAGEREF _Toc20215 4 HYPERLINK l _Toc10880 2.1 计算温度 PAGEREF _Toc10880 4 HYPERLINK l _Toc10184 PAGEREF _Toc10184 5 HYPERLINK l _Toc28860 PAGEREF _Toc28860 6 HYPERLINK l _Toc16940 PAGEREF _Toc16940 7 HYPERLI

12、NK l _Toc15589 3. 输油管道的水力计算 PAGEREF _Toc15589 8 HYPERLINK l _Toc25545 3.1 预选最优管径 PAGEREF _Toc25545 8 HYPERLINK l _Toc15716 3.2 泵的选型 PAGEREF _Toc15716 9 HYPERLINK l _Toc19314 3.3 管道壁厚校核 PAGEREF _Toc19314 12 HYPERLINK l _Toc32666 3.4 不同管径下油品的流态判断 PAGEREF _Toc32666 13 HYPERLINK l _Toc31578 PAGEREF _Toc

13、31578 16 HYPERLINK l _Toc26085 3.6综合选择最优管径 PAGEREF _Toc26085 22 HYPERLINK l _Toc22930 4. 泵站的布置 PAGEREF _Toc22930 29 HYPERLINK l _Toc16016 PAGEREF _Toc16016 29 HYPERLINK l _Toc436 4.2 泵站布置 PAGEREF _Toc436 30 HYPERLINK l _Toc2917 4.3 泵站动静水压力校核 PAGEREF _Toc2917 30 HYPERLINK l _Toc14505 5 .混油管段设计计算 PAGE

14、REF _Toc14505 33 HYPERLINK l _Toc18115 PAGEREF _Toc18115 33 HYPERLINK l _Toc15346 PAGEREF _Toc15346 33 HYPERLINK l _Toc6751 PAGEREF _Toc6751 34 HYPERLINK l _Toc12249 5.4罐容设置： PAGEREF _Toc12249 34 HYPERLINK l _Toc23836 PAGEREF _Toc23836 35 HYPERLINK l _Toc19563 6 .绘制中间站流程图 PAGEREF _Toc19563 36 HYPERL

15、INK l _Toc6307 6.1 中间站工艺流程概述 PAGEREF _Toc6307 36 HYPERLINK l _Toc10046 PAGEREF _Toc10046 37 HYPERLINK l _Toc7318 7. 结论 PAGEREF _Toc7318 38 HYPERLINK l _Toc10304 8. 心得体会 PAGEREF _Toc10304 38 HYPERLINK l _Toc5278 参考文献 PAGEREF _Toc5278 39 近年来，尤其是随着我国西气东输一线、二线管道的铺设，管道运输特别是长距离输油管道已经成为原油和成品油最主要的运输方式。长距离大口

16、径油气管道运输，具有输送能力大、能源消耗低、损耗少、本钱低、可连续均衡运输、不受气象季节影响、永久性占用土地少和运输平安性高等特点，是公路、铁路、水路、航空运输方式无法替代的第五大运输方式。在五大运输方式中，对于油品及天然气的运输，采用水路运输当前逐渐被认为是最为经济方式，但它要受到地理条件等自然环境的制约及各种人为因素的干扰；公路运输虽然较为灵活，但因其运输量小且运费高，一般用于少量且短途的区域运输；铁路运输本钱较高，对于大量的油气运输是不经济的，而且铁路总的运力的有限也使油气的运输量受到限制；航空运输虽然快捷，但因其高昂的运输价格使其只在特殊的情况下偶尔被采用。管道建设的规模大，投资多，对

17、国民经济开展有重大的影响。我国输油管道建设、运营管理已取得不小的成但也面临着不少的问题和挑战绩，。我国东部油区不少已进入了产量递减阶段，需对东部油品管网进行技术改造，确保成品油管道在低输量下平安运行，节能降耗；我国石油开发的重点正向西部转移，随着新疆、陕甘宁地区大型油气田的开发，建设西部外输管道的任务已摆在面前。这就给我们提出了更高的要求，因此很有必要对输油管道的设计做比拟详尽的了解。此次设计在遵守国家有关规定，通过技术比照选择最优工艺方案，设计中在保证平安运行条件下，尽量节约投资，便于生产操作，并考虑环境保护的要求。石油是目前世界上最重要的战略能源。1865年美国在宾夕法尼亚州建成世界上第一

18、条原油管道起，油气管道的开展已有近130年的历史了。到目前为止，估计世界各种管道的总长度超过200万公里，其中油气干线的总长度超过150万公里。世界石油管道工业历经400多年的风风雨雨，现已成为民经济的支柱产业，管道技术已经开展成为一门独立的学科和行业。1963年印度建成的纳霍卡蒂亚高哈蒂伯劳尼输油管线, 加热输送工艺第一次在原油管输系统中实施,迄今已开展到包括:加热输送、热处理输送、添加化学剂输送、掺水保温输送及稀释输送等多种输送工艺技术。我国的输油管道始建于20世纪50年代。1958年建成克拉玛依独山子输油管道，这是我国的第一条原油管道。到21世纪初，我国的油气管道已超过2万公里，其中干线

19、原油管道超过1万公里，已形成东北、华北、华东输油管网，西部的西气东输工程正在建设之中，“西油东输也正在拟议中，在原油运输量中，管道输送的比重近几年骤然上升，已到达80%以上。目前，管道运输已与铁路、公路、水运、航空一起，成为我国的五大运输行业。能耗指标已成为代表当前各生产企业有无竞争力乃至企业生死存亡的最重要的表征之一。低耗、节能、提高管道输送的经济社会效益，是管道运输行业科研攻关的大目标。研究的目标通过进行输油管道的课程设计，学生掌握综合运用?输油管道设计与管理?等课程的知识进行输油管道工艺设计，从而为毕业后从事长距离油气管道规划、可行性研究及工艺设计工作打下根底。 研究内容1.根据管道长度

20、、任务输量、设计压力等条件确定最优管径、管壁厚度选至少三种管径进行比选；2.按设计流量等对管道进行水力计算，在此根底上对输油管道进 行泵站布置，即确定这些站的数量和位置；3.对输油泵机组提出参数要求，确定输油泵机组的配置方案；4.对于你选择的设计方案，校核进出站的压力是否超过设计压力；5.混油计算；6.计算输送本钱动力、建设本钱；7.绘制中间站流程图；8.整理输油管道工艺初步设计方案，编写工艺初步设计报告。 根底数据 管道根底数据1设计输量 某成品油管道是一条连续顺序输送多种成品油的管道，设计输送能力592万t/a，输送介质包括0#柴油、90#汽油、97#汽油三种油品，均按照每年25批次输送。

21、设计年输送天数350MPa。2各站场进站最低压力0.2MPa，最高压力4MPa。3地温取16摄氏度。 站场进、出站压力通过节流阀控制。表 管线里程及高程起止桩号高差m水平长度km备注1AYZ009-AYZ038-150 2AFH042-AFH0442503AFH143-2-AFH1482404AFH152-AFH1533205ANH047-ANH0483806ANH109-ANH01104007ANH155G-ANH156G4108ANH169G-ANH169-2G4309ANH175-ANH17645010ANH284-ANH285-146011ASM020-ASM02449012ASM02

22、5-3-ASM02748013ASM31G-ASM03353014ASM036-1-ASM03757015ASM039G-1-ASM04262016ASM045-2-ASM047G66017ASM049G-2-ASM05867018ALH038G-1-ALH04069019ALH046-ALH04867020ALH064G-3-ALH06669021ALH078-ALH07976022ALH083-ALH08582023ALH095-ALH9684024ALH100-ALH10185825ALH106-ALH10887826ALH111-ALH11289827AHY034-AHY0379182

23、8AHY079-AHY08393829AYQ022-AYQ025-199830AYQ031-AYQ03498831AYQ051-AYQ056102832AYQ062A10-AYQ062A12112833AYQ062A15-AYQ062A18114834AYQ079-AYYQ088-1-AYYQ095-AYYQ107-AYQ110-1122838AYQ112-3-AYQ113-1123823.08239AYQ118-1-AYQ119-1125840AYQ125-1-AYQ125-3127841BYQ020-BLW001

24、130842BLW053-1-BLLW057-BLRA012-2-DRA0091408表 油品物性品种密度粘度15.637.815.637.8汽油90#97#柴油0# 2.1 计算温度由于输油管道在运行的过程中，受周围环境的影响较大，因此管道受扰动使得其沿线温度分布不均。在等温输送条件下1，管道中油品的温度根本上接近管道埋深处的土壤温度，这就需要先确定管道埋深。管道埋深确定后，就要向有关气象部门或从已有的气象资料中收集和查找管道埋深土壤的各月温度,应该沿线相隔一定距离定点取得所需地温资料。进行水力计算时,GB 502532021?输油管道工程

25、设计标准?规定对于不加热成品油管道取管中心埋深出最冷月的月平均地温作为计算温度2，据此计算油品的密度和粘度。根据任务书可知设计输油的平均地温为16，因此 1输送油品物性 本次设计的管道所输送的油品及油品的相关物性见表1-1。表1-1 油品物性品种密度粘度15.637.815.637.8汽油90#997#柴油0#2油品粘度计算根据粘温指数方程： 1-1式中 、 、温度下的油品运动粘度， ； 粘温指数，与油品有关，-1。由式1-1得： 1-2以0#柴油为例：由表1-1可得：代入式1-2得：所以，在计算温度下，即当时，0#柴油的粘度为： 同理可得：油品型号 90#97#0#平均粘度 规定油品在20时

26、的密度为，其他温度下的密度可按式1-3计算。 1-3式中 、 温度为 及20时的油品密度， ； 温度系数，。90#汽油20摄氏度时的密度为730kg/m3，97#汽油20摄氏度时的密度为746kg/m3，0#柴油20摄氏度时的密度为839 kg/m3。以0#柴油20时的密度为：因此，0#柴油的温度系数为：代入式1-3得，在计算温度下，即当时，油品的密度为： 同理可得：油品型号1690#汽油97#汽油0#柴油平均密度1计算输量 管道输量是设计输油管道的最根本依据1，它通常由设计任务书规定。因此，查设计任务书可得，本次设计的成品油管道，其设计输送能力为，输送介质包括0#柴油、90#汽油、97#汽油

27、三种油品，并采取起点连续进油的输送方式 ，管道设计压力为8.6MPa。 考虑到管道的维修和事故停输及输量的不均衡等因素，为了使设计的管道具有一定的输送裕量，标准规定输油管道工程设计计算输油量时，年工作天数应按350天计算，每天按24h计算，即管道全年工作小时数为8400h2。2) 油品流量 设计任务中给出的输量是管道全年完成的任务，进行工艺计算时常用体积流量。 1-4式中 油品体积流量，； 油品设计输送能力，； 油品密度，本设计中指计算温度下油品密度，。以柴油为例：将数据代入式1-3得： 同理可得：油品型号 90#汽油97#汽油0#柴油平均3. 输油管道的水力计算3.1 预选最优管径1我国常用

28、输油管管径及推荐流速对于成品油管道而言，给定一个输量，必存在相应的最优管径，换句话说，一条具体的管道必存在对应的经济流量或经济流速。?输油管道工程设计标准?规定一般成品油管道的经济流速范围/s/s。事实上，同一地区，经济流速的取值取决油品的粘度和所选管径。一般来说，油品的粘度增大，经济流速降低；管径增大，经济流速提高。由管径大量计算结果及运行时间，可总结出不同输油管道的经济流速。我国长距离输油管道中原油和成品油管道的推荐流速见表1-21。表2-1 我国长距离输油管道中原油和成品油管道的推荐流速管径，mm219273325377426530流速，m/s11管径，mm630720820920102

29、01220流速，m/s2输油管管径计算 根据管径经济流速初选管径，如式2-1所示： 2-1式中 经济管径，m； 油品体积流量，由上计算得； 经济流速，。因此，取经济流速时，取经济流速时， 取经济流速时，根据国产局部钢管规格，初选外径为426mm、529mm和630mm的管子，管材选用按照API标准生产的X60螺旋电阻焊钢管。3.2 泵的选型输油管道的工艺计算要妥善解决沿线管内流体的能量消耗和能量供给这对矛盾，已到达平安、经济地完成输送任务的目的。对于等温输油管道，不考虑热能损失，只需考虑提供一定的压力能以克服地形高差和沿管路的摩阻损失。管道树洞所需的压力能由泵站提供，泵站的压力能供给任务是由站

30、上所装备的输油泵机组来完成的，因此，本次设计依据泵站所提供的压力能与消耗在摩阻和高差上的能量相平衡的原那么进行工艺计算与泵型号的选择。1确定工作泵的工作流量与压力 MPa，即： 初定泵的工作压力： 泵的任务流量：泵的扬程取管道的设计压力:2选择输油离心泵型号 初选离心泵型号 根据泵的计算流量选择DKS450-550型输油泵，根据其输油特性曲线5，确定输油泵的各项性能参数列于表2-2。表2-2 DKS750-550型输油泵性能参数泵型号排量Q(m3/h)扬程Hm转速DKS450-550 4605482980500525540500 用最小二乘法回归泵特性方程对于电动离心泵机组，目前原动机普遍采用

31、异步电动机，转速为常数，因此扬程是流量的单值函数。故单台离心泵的特性方程一般可用二次抛物线近似的表示为： 2-2式中 离心泵扬程，m液柱； 离心泵排量，m3/h； 常数； 流态参数，对于水力光滑区， ；即当取时，式2-2可化为： 2-3根据表2-2中的数据，用最小二乘法求解参数和 ，即求解泵的特性方程。 2-4 2-5 2-6 2-7式中 第i 组的计算参数，等同于,m3/h； 第i 组的计算参数，等同于,m； 参数组数， ；那么，的计算值见表2-3。表2-3 离心泵相关参数计算值2087624624548-2503841127950849725253659132698500将表2-3中的数据

32、代入式2-3、2-4得： 2-8 2-9因此单台离心泵的特性方程为： 2-10 检查回归的结果是否符合要求对于泵特性方程，检查回归是否满意有两种方法，本次设计中选用求各个点的相对偏差的方法来检查回归结果是否在允许误差范围内，即假设max ，那么说明结果满意6；反之，要选用其他方程。相对偏差的计算公式为： 2-11利用公式，求H计算值与实测值的相对误差，计算结果见表2-4。表2-4 相对误差计算值H计算值H实测值相对误差548525500由表中数据可知，计算与实测值的相对误差小于2%，说明回归结果很好，符合误差要求。当多台泵串联在一起的时候，各泵流量相等，泵站的扬程等于各泵扬程之和 故可选用2台

33、泵工作。所以泵站特性方程为 2-123.3 管道壁厚校核1计算流量下的泵站与管路承受压力由上述计算可得，本次设计管道的计算流量，将Q代入泵站特性方程得： 由输送油品密度为， ，2校核输油管的管壁厚度MPa，这就要求输油管路需要具备的一定的承压能力，否那么管路会承受不住油品的压力导致事故发生，因此，输油管的管壁必须有适当的厚度。 2-135 式中 管壁，mm； 管路工作压力； 管线的内直径，mm； 焊缝系数，由表2-5可取0.85； ；考虑钢管公差和腐蚀余量，据管路工作条件取，此处取 ；许用应力，由表2-6可取224MPa； 表2-5 焊缝系数值无缝钢管有缝含螺纹钢管双面焊单面焊A3F16Mn表

34、2-6 钢管许用压力钢管种类无缝或有缝钢管螺旋钢管材质优质碳素钢碳素钢低合金钢102040A3F16Mn/MPa146174208146224 当管径为426mm时， 当管径为529mm时， 当管径为630mm时，壁厚计算结果管径为管径为管径为3.4 不同管径下油品的流态判断 在长输管道的设计计算中，流体流态的不同使得管线有摩阻损失也不同，进而影响泵站的设置。而流体的流态又受温度、油品性质、油品粘度、输油管管径等因素的影响，本次设计中所输送的油品种类、温度、粘度均已确定，因此只需判断不同管径下油品的流态即可。 1 确定DN426输油管在计算温度下的流态 管内径确实定 由节可知，选取规格为的螺旋

35、焊缝钢管，因此管内径为： 2-15我国?输油管道工程设计标准?中规定,绝对粗糙度取。因此该管径下管壁的绝对粗糙度为： 2-16 雷诺数确实定 2-17式中 Re流态判别参数，雷诺数；将式2-14、2-15代入式2-17可得： 2-18 流态的判别 我国GB 502532021 ?输油管道工程设计标准?规定的流态划分标准2如7下：.层流：；.过渡流：；.紊流水力光滑区(简称光滑区)：；.紊流混合摩擦区(简称摩擦区)：；.紊流完全粗糙区简称粗糙区：； 其中，紊流区临界雷诺数和分别用下式计算： 2-19 2-20式中 管壁的相对粗糙度，其计算方法如式2-21。 2-21将式2-15、2-16代入式2

36、-21得： 2-22将式2-22代入式2-19、2-20得： 2-23 2-24由上述计算结果，将式2-18与式2-23、2-24比拟可得： 所以，此管径下油品处于水利光滑区。2 确定DN529输油管在计算温度下的流态 管内径确实定 由节可知，选取规格为的16Mn螺旋焊缝钢管，因此管内径为： 2-25我国?输油管道工程设计标准?中规定绝对粗糙度取。因此该管径下管壁的绝对粗糙度为： 2-26 雷诺数确实定将式2-14、2-25代入式2-16可得： 2-27 流态的判别将式2-25、2-26代入式2-21得： 2-28将式2-28代入式2-19、2-20得： 2-29 2-30由上述计算结果，将式

37、2-27与式2-29、2-30比拟，并参照我国GB 502532021 ?输油管道工程设计标准?规定的流态划分标准可得： 所以，此管径下油品处于水利光滑区。3 确定DN630输油管在计算温度下的流态 管内径确实定 由节可知，选取规格为的螺旋焊缝钢管，因此管内径为： 2-31我国?输油管道工程设计标准?中规定绝对粗糙度取。因此该管径下管壁的绝对粗糙度为： 2-32 雷诺数确实定将式2-14、2-31代入式2-16可得： 2-33 流态的判别将式2-31、2-32代入式2-21得： 2-34将式2-34代入式2-19、2-20得： 2-35 2-36由上述计算结果，将式2-33与式2-35、2-3

38、6比拟，并参照我国GB 502532021 ?输油管道工程设计标准?规定的流态划分标准可得： 所以，此管径下油品处于水力光滑区。根据设计任务书，本次设计的长距离成品油管道输送的油品为90#汽油、97#汽油、0#柴油。在计算温度下，油品不需要加热输送。线路沿线地形起伏较大，管线高程变化大，因此在某些地段会出现翻越点，为了解决翻越点的问题，就必须要在沿线建设一些泵站，提高压力能，使得油品有足够的能量到达管线终点。因此，翻越点的位置对泵站的布置至关重要，通常情况下，翻越点只会有一个，确定的方法是用水力坡降线去找相应的高点。为了确定最优的管径，需要计算不同的管径下的泵站数。1确定DN426管径下的泵站

39、数 确定DN426管径的水力坡降值水力坡降值的计算方法有很多种，在实际工程中，常用列宾宗公式。由节可知：在计算温度下，油品处于混合摩擦区，因此：考虑管道沿线的局部摩阻损失： 2-37式中 考虑局部摩阻损失的水力坡降值，；计算流量，； 温度为16时的该油品粘度，； 计算管径，；代入数据得：确定DN426管路翻越点翻越点确实定可以使用图解法和解析法，本次设计中采用图解法求解管道的翻越点。根据任务书，管到沿线的里程及高差值见表由表可得，管路全线消耗的压力能为： 2-38式中 输油管全线消耗的压力能，m油柱； 输油管全线里程，m； 输油管道起点与终点的高程差，m；代入数据得： 因此，该管路的水力坡降线

40、方程为： 在管道纵断面图上绘制水力坡降线，如图2-1所示。图2-1 水力坡降线由图2-1可知：在该管径下，管路上不存在翻越点。因此，管路全线实际消耗的压力能为： 确定DN426管径的泵站数为了将计算输量的油品从管路起点送到终点，长输管道消耗的压力常常到达几十兆帕，那么大的压力不可能在首站一次性加给油品。为了平安、经济地完成输油任务，在管路沿线设置假设干个泵站来提供压力能，每个泵站所提供的压力能取决于泵站的工作特性和流量，因此，管路所需要的泵站数可以根据以下计算得知。由上述计算可知，管线的计算输量为：，代入泵站的特性方程式2-12，得： 由设计任务书可取：.首站的进站压力： .每个泵站内的损失：

41、 .末站的剩余压力：根据上述数据，该管径下管路所需的泵站数计算为： 式中： 泵站数量；2确定DN529管径下的泵站数 确定DN529管径的水力坡降值 水力坡降值的计算方法有很多种，在实际工程中，常用列宾宗公式。由节可知：在计算温度下，油品处于水力光滑区，因此：。考虑管道沿线的局部摩阻损失： 2-39式中 考虑局部摩阻损失的水力坡降值，；计算流量，；温度为17时的该油品粘度，；计算管径，；代入数据得：确定DN529管路翻越点翻越点确实定可以使用图解法和解析法，本次设计中采用图解法求解管路的翻越点。由表2-7可得，管路全线消耗的压力能为： 2-38式中 输油管全线消耗的压力能，m油柱； 输油管全线

42、里程，m； 输油管道起点与终点的高程差，m；代入数据得： 因此，该管路的水力坡降线方程为： 在管道纵断面图上绘制水力坡降线，如图2-2所示。 图2-2 水力坡降线由图2-1可知：在该管径下，管路上不存在翻越点。因此，管路全线实际消耗的压力能为： 确定DN529管径的泵站数为了将计算输量的油品从管路起点送到终点，长输管道消耗的压力常常到达几十兆帕，那么大的压力不可能在首站一次性加给油品。为了平安、经济地完成输油任务，在管路沿线设置假设干个泵站来提供压力能，每个泵站所提供的压力能取决于泵站的工作特性和流量，因此，管路所需要的泵站数可以根据以下计算得知。由上述计算可知，管线的计算输量为：，代入泵站的

43、特性方程式2-12，得： 由设计任务书可取：.首站的进站压力： .每个泵站内的损失： .末站的剩余压力：根据上述数据，该管径下管路所需的泵站数计算为：式中： 泵站数量3确定DN630管径下的泵站数 确定DN630管径的水力坡降值水力坡降值的计算方法有很多种，在实际工程中，常用列宾宗公式。由节可知：在计算温度下，油品处于水力光滑区，因此：。考虑管道沿线的局部摩阻损失： 2-39式中 考虑局部摩阻损失的水力坡降值，；计算流量，；温度为17时的该油品粘度，；计算管径，；代入数据得：确定DN630管路翻越点翻越点确实定可以使用图解法和解析法，本次设计中采用图解法求解管路的翻越点。由表2-7可得，管路全

44、线消耗的压力能为： 2-38式中 输油管全线消耗的压力能，m油柱； 输油管全线里程，m； 输油管道起点与终点的高程差，m；代入数据得： 因此，该管路的水力坡降线方程为： 在管道纵断面图上绘制水力坡降线，如图2-3所示。 图2-3 水力坡降线由图2-3可知：在该管径下，管路上不存在翻越点。因此，管路全线实际消耗的压力能为： 确定DN630管径的泵站数为了将计算输量的油品从管路起点送到终点，长输管道消耗的压力常常到达几十兆帕，那么大的压力不可能在首站一次性加给油品。为了平安、经济地完成输油任务，在管路沿线设置假设干个泵站来提供压力能，每个泵站所提供的压力能取决于泵站的工作特性和流量，因此，管路所需

45、要的泵站数可以根据以下计算得知。由上述计算可知，管线的计算输量为：，代入泵站的特性方程式2-12，得： 由设计任务书可取：.首站的进站压力： .每个泵站内的损失： .末站的剩余压力：根据上述数据，该管径下管路所需的泵站数计算为：式中： 泵站数量；3.6综合选择最优管径在长输管道的设计中，总体方案的内容之一是根据任务书中规定的所输油品的性质和输量，确定出管道的直径、工作压力和泵站数。为了完成输送任务，一般有假设干方案可供选择。可采用口径大泵站数少的方案，也可以采用口径小泵站数多的方案。前者初始投资大，但年运行费用少；后者初始投资小，而年运行费用大。何为最优方案，需要计算出各个管径所对应方案的经济

46、指标，对经济指标进行比照，从而确定经济方案。本次设计中主要考虑的经济指标是输油本钱的计算，主要包括管道建设费用固定资产投资费用和管道的运行费用等，下面分别计算三个同管径下的本钱费用，并作比拟。表3-2 单位长度投资额管道规格mm单位长度总投资/KmDN426426101786000DN529529122096000DN6306301427690001根底数据 查阅资料，取以下数据为计算的根底数据： 电力价格：元/度；燃料油价格：4500元/吨 管道建设期：1年； 管道运行期：20年； 管道建设单位长度投资额见表3-2，其中40为自有资金，其余为建设银行贷款，利率按当前利率建设银行利率见表3-3

47、计算，流动资金按管内存油价值计算； 经营本钱按能源消耗电力及燃料的倍计算。表3-3 建设银行贷款利率种类工程年利率%一、短期贷款一年以内含一年二、中长期贷款一年至五年含五年五年以上三、个人住房公积金贷款五年以上2折旧费 线路工程局部投资估算 2-43式中 线路局部投资额，万元； 管线总长，Km； 线路工程综合指标，万元/Km； 线路区域修正系数其中平原地带取； 时间修正系数取；代入数据得：DN42642611：DN52952912：DN63063014： 泵站工程投资估算 2-44式中 泵站工程投资额，万元； 泵站数/座； 泵站工程综合指标，万元/座； 线路区域修正系数其中平原地带取； 时间修

48、正系数取；如果各站的投资指标不同首站与中间站不同，那么应为各站投资的代数和。 2-45式中 各站的综合投资指标； 各站的区域修正系数。本次设计中，首泵站的投资额取800万元/座，中间泵站的投资额取500万元/座。以90#汽油为例代入相关数据得：DN42642611：DN52952912：DN63063014： 工程固定投产投资估算 2-46式中 K线路和泵站工程投资占基建投资的比例，一般取。代入相关数据得：DN42642611：DN52952912：DN63063014： 固定资产原值固定资产原值采用下式估算： 2-47 式中 固定资产原值，万元。即固定资产原值可取基建投资的85%90%,此处

49、取90%。代入相关数据得：DN42642610：DN52952912：DN63063014： 折算估旧 方案比拟时，折旧可按直线法估算，即： 2-48式中 折旧额，万元/年固定资产原值，万元；固定工程方案综合折旧率取%，即折旧期为16年。代入数据得：DN42642610：DN52952912：DN63063014：3动力费用动力费用主要是输油泵的电费，可按下式计算: 2-48式中 输油动力费用，万元/年；泵站所提供的扬程，m；电力价格，元/KWh；泵机组效率； 年输油量，104t/a；重力加速度，m/s2；泵站数。本次设计中，泵机组效率取70% 。代入数据得：4输油本钱由于本次为等温输送，因此

50、不计燃料费用。对于长输管道来讲，折旧费用、燃料费用和动力费用三项约占输油本钱的80%90%。因此，输油本钱也可以根据这三项估算，即： 2-49代入数据得：DN42642611：DN52952912：DN63063014：5费用比拟及管径选取表2-8 综合选择最优管径管道规格mm输油泵型号泵站数量/个所需费用/亿元是否最优DN42642611DKS550-5504否10否12否DN52952913DKS550-5505否5是5是DN63063015DKS550-5503是6否6否综合考虑：由于三个不同管径下管路所需要的泵站数差异不大，因此在选择最优管径的时候主要考虑建设费用，建设费用主要包括管道

51、铺设费用以及泵站的建设费用。由于泵站数量差异不大，而且本次设计中管道里程较长，因此建设费用的差异主要表达在不同管径和壁厚的管道材料费用的差异。由表2-8中数据比照可知，本次设计中选用规格为DN63063014的管道。4. 泵站的布置全线压头根据所选离心泵的特性方程，得： 泵站或加热站内压降为15m油柱，那么所需泵站数为： 向上圆整取n=3。由题意知， 考虑管道沿线的局部摩阻并进行单位换算得： 把以上参数代入公式计算工作的流量Q：得到各泵站扬程4.2 泵站布置 泵站数确定以后，就要决定泵站的位置。在上述计算中，根据化整后的泵站数和管路实际情况8，计算出了管道系统的工作点、水力坡降和每个泵站在工作

52、点流量下的扬程，根据计算结果，泵站的布置如以下图：图3-1 泵站布置4.3 泵站动静水压力校核在泵站初步布置以后，由于管线的实际运行中，油品流动不确定性较强，因此需要对泵站的进出站压力进行校核计算，只有到达规定的压力要求，才能符合输油管道的要求。泵站的具体站址坐标：A站：，50；B站：，690；C站：27.885，1338；以97#汽油进行校核：首站进、出站压力为：第二个泵站的进、出站压力为：第三个泵站的进、出站压力为：站址坐标A6.56，50B14.37，690C27.885，1338进站压力m油柱3033039出站压力m油柱各站场进站最低压力0.2MPa，最高压力4MPa,即。由题意可知，

53、各场站的进站压力最低为30m油柱，最高为195m油柱，所以对于97#汽油的校核合理。3静水压力校核计算静水压力校核计算由管路沿线地形可知，管道纵断面最大的地形高差为2606-0=2606m，那么其产生的静水压力为： 由设计任务书可知，管道的最高工作压力设计压力为4MPa，因此由上述计算可知，管路产生的静水压力大于管道的最高工作压力，因此管道的静水压力局部超压，为了防止停输后产生的超压情况，需要采取增加壁厚或设置自动阀等手段5 .混油管段设计计算一年之中，此条成品油输送管道中有三种油品，分别是90#汽油、97#汽油和0#柴油。根据对油品的特性来分析，可以得知：输送顺序：97#汽油90#汽油0#柴油，如下图：图 SEQ 图 * ARABIC 2 成品油混油段数与输送方式混油段数：；97#汽油：90#汽油：0#柴油=1:1:1输送25批次，那么每批次输送时间 连续顺序输送的成品油管道输送能力为592万吨/年一个批次内输送各种油品时间: 公式 STYLEREF 1 s 7- SEQ 公式 * ARABIC s 1 1式中：每天输送的成品油量；一年350天，天；输