课程设计（论文）-顺序输送成品油管道设计计算

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2016—2017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：年月日答辩评语及成绩答辩小组教师签名：年月日.绪论1.1输油管道工艺设计的目的的及意义近年来，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。长距离大口径油气管道运输，具有输送能力大、能源消耗低、损耗少、成本低、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安全性高等特点，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；铁路运输成本较高，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，对国民经济发展有重大的影响。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安全运行，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较详尽的了解。此次设计在遵守国家有关规定，通过技术对比选择最优工艺方案，设计中在保证安全运行条件下，尽量节约投资，便于生产操作，并考虑环境保护的要求。1.2国内外研究现状分析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条原油管道起，油气管道的发展已有近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，管道技术已经发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,迄今已发展到包括: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，已达到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。1.3研究目标和研究内容1.3.1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基础。1.3.2研究内容1.根据管道长度、任务输量、设计压力等已知条件确定最优管径、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，在此基础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.计算输送成本（动力）、建设成本；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。1.3.3基础数据管道基础数据（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。设计年输送天数350天，采取起点连续进油，设计压8.6MPa。（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-AYZ038-1506.5622AFH042-AFH0442506.673AFH143-2-AFH1482407.0554AFH152-AFH1533207.4985ANH047-ANH0483807.8836ANH109-ANH01104007.9867ANH155G-ANH156G4108.0568ANH169G-ANH169-2G4308.4069ANH175-ANH1764508.56410ANH284-ANH285-14608.78511ASM020-ASM0244909.22712ASM025-3-ASM0274809.5913ASM31G-ASM03353010.28914ASM036-1-ASM03757010.83715ASM039G-1-ASM04262011.12416ASM045-2-ASM047G66011.53217ASM049G-2-ASM05867013.01618ALH038G-1-ALH04069013.3719ALH046-ALH04867013.65220ALH064G-3-ALH06669014.3721ALH078-ALH07976014.48222ALH083-ALH08582015.25323ALH095-ALH9684015.89524ALH100-ALH10185816.52625ALH106-ALH10887817.20126ALH111-ALH11289817.48327AHY034-AHY03791818.3928AHY079-AHY08393818.8529AYQ022-AYQ025-199818.99830AYQ031-AYQ03498820.20731AYQ051-AYQ056102820.67832AYQ062A10-AYQ062A12112820.75833AYQ062A15-AYQ062A18114820.96834AYQ079-AY13735AYQ088-1-AY52336AYQ095-AY00837AYQ107-AYQ110-1122822.78438AYQ112-3-AYQ113-1123823.08239AYQ118-1-AYQ119-1125823.97240AYQ125-1-AYQ125-3127824.10841BYQ020-BLW001130827.18342BLW053-1-BL88543BLW057-BL63744BRA012-2-DRA009140836.331表油品物性品种密度（）粘度（）15.6℃37.8℃15.6℃37.8℃汽油90#0.73390.71390.59410.489097#0.75440.71350.59320.4884柴油0#0.84210.82676.0803.4522.油品物性参数及相关计算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]，管道中油品的温度基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,GB50253—2014《输油管道工程设计规范》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℃2.2油品粘度计算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（）15.6℃37.8℃15.6℃37.8℃汽油90#0.73390.71390.59410.489097#0.75440.71350.59320.4884柴油0#0.84210.82676.0803.4522）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#0.592097#0.59110#6.0183平均粘度2.42.3油品密度计算规定油品在20℃时的密度为，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，，。已知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839kg/m3。以0#柴油20℃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16℃90#汽油733.46097#汽油749.3760#柴油841.887平均密度774.90772.4流量计算1）计算输量管道输量是设计输油管道的最基本依据[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，规范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8400h[2]。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733.4600.59200.26797#汽油749.3760.59110.2610#柴油841.8876.01830.233平均774.9082.40.25263.输油管道的水力计算3.1预选最优管径1）我国常用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。《输油管道工程设计规范》规定一般成品油管道的经济流速范围1.0m/s~2.7m/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1-2[1]。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/s111.11.11.21.3管径，mm63072082092010201220流速，m/s1.41.61.92.12.32.72）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，根据国产部分钢管规格，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应这对矛盾，已到达安全、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，泵站的压力能供应任务是由站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则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在进行泵的设计计算时，需要设定任务流量和初定工作压力，进而才能确定泵的工作方式和泵的台数。根据设计任务书，管线设计压力为8.6MPa，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①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2-2DKS750-550型输油泵性能参数泵型号排量Q(m3/h)扬程H（m）转速DKS450-5504605482980500525540500②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，；则，，，，，，，的计算值见表2-3。表2-3离心泵相关参数计算值-45690.531012087624624548-25038411-52868.563172795084972525-27755995.67-60490.765393659132698500-30245382.7将表2-3中的数据代入式2-3、2-4得：（2-8）（2-9）因此单台离心泵的特性方程为：（2-10）③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，即若max，则说明结果满意[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547.215480.00868525.015250.00144500.705000.01086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台泵工作。所以泵站特性方程为（2-12）3.3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由设计任务书可知，本次设计管道的工作压力为8.6MPa，这就要求输油管路需要具备的一定的承压能力，否则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。（2-13）[5]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φ值无缝钢管有缝（含螺纹）钢管双面焊单面焊A316Mn1.000.850.750.65表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102040A316Mn/MPa146174208146224①当管径为426mm时，②当管径为529mm时，③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①管内径的确定由2.3节可知，选取规格为的螺旋焊缝钢管，因此管内径为：（2-15）我国《输油管道工程设计规范》中规定,绝对粗糙度取0.1mm。因此该管径下管壁的绝对粗糙度为：（2-16）②雷诺数的确定（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）②流态的判别我国GB50253—2014《输油管道工程设计规范》规定的流态划分标准[2]如7下：Ⅰ.层流：；Ⅱ.过渡流：；Ⅲ.紊流水力光滑区(简称光滑区)：；Ⅳ.紊流混合摩擦区(简称摩擦区)：；Ⅴ.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2-21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比较可得：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①管内径的确定由2.3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《输油管道工程设计规范》中规定绝对粗糙度取0.1mm。因此该管径下管壁的绝对粗糙度为：（2-26）②雷诺数的确定将式2-14、2-25代入式2-16可得：（2-27）②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2-27与式2-29、2-30比较，并参照我国GB50253—2014《输油管道工程设计规范》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①管内径的确定由2.3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《输油管道工程设计规范》中规定绝对粗糙度取0.1mm。因此该管径下管壁的绝对粗糙度为：（2-32）②雷诺数的确定将式2-14、2-31代入式2-16可得：（2-33）②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、2-36比较，并参照我国GB50253—2014《输油管道工程设计规范》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。3.5不同管径下泵站数的确定根据设计任务书，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管径下的泵站数①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2.5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：②确定DN426管路翻越点翻越点的确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：③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达到几十兆帕，那么大的压力不可能在首站一次性加给油品。为了安全、经济地完成输油任务，在管路沿线设置若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：Ⅰ.首站的进站压力：Ⅱ.每个泵站内的损失：Ⅲ.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①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2.5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：②确定DN529管路翻越点翻越点的确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：③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达到几十兆帕，那么大的压力不可能在首站一次性加给油品。为了安全、经济地完成输油任务，在管路沿线设置若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：Ⅰ.首站的进站压力：Ⅱ.每个泵站内的损失：Ⅲ.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①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2.5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：②确定DN630管路翻越点翻越点的确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：③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达到几十兆帕，那么大的压力不可能在首站一次性加给油品。为了安全、经济地完成输油任务，在管路沿线设置若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：Ⅰ.首站的进站压力：Ⅱ.每个泵站内的损失：Ⅲ.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，一般有若干方案可供选择。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指标，对经济指标进行对比，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成本的计算，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成本费用，并作比较。表3-2单位长度投资额管道规格（mm）单位长度总投资/KmDN426（∅426×10）1786000DN529（∅529×12）2096000DN630（∅630×14）27690001）基础数据查阅资料，取以下数据为计算的基础数据：①电力价格：0.55元/度；燃料油价格：4500元/吨②管道建设期：1年；③管道运行期：20年；④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）计算，流动资金按管内存油价值计算；⑤经营成本按能源消耗（电力及燃料）的2.5倍计算。表3-3建设银行贷款利率种类项目年利率%一、短期贷款一年以内（含一年）5.60二、中长期贷款一年至五年（含五年）6.00五年以上6.15三、个人住房公积金贷款五年以上4.252）折旧费①线路工程部分投资估算（2-43）式中——线路部分投资额，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1.00）；——时间修正系数（取1.0）；代入数据得：DN426（∅426×11）：DN529（∅529×12）：DN630（∅630×14）：②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1.00）；——时间修正系数（取1.0）；如果各站的投资指标不同（首站与中间站不同），则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：DN426（∅426×11）：DN529（∅529×12）：DN630（∅630×14）：③项目固定投产投资估算（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0.9。代入相关数据得：DN426（∅426×11）：DN529（∅529×12）：DN630（∅630×14）：④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%,此处取90%。代入相关数据得：DN426（∅426×10）：DN529（∅529×12）：DN630（∅630×14）：⑥折算估旧方案比较时，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；——固定项目方案综合折旧率（取6.25%，即折旧期为16年）。代入数据得：DN426（∅426×10）：DN529（∅529×12）：DN630（∅630×14）：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/（KW∙h）；——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）输油成本由于本次为等温输送，因此不计燃料费用。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成本的80%~90%。因此，输油成本也可以根据这三项估算，即：（2-49）代入数据得：DN426（∅426×11）：DN529（∅529×12）：DN630（∅630×14）：5）费用比较及管径选取表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DN426（∅426×11）DKS550-55043.028907929否1078310.11911否1293204.77273否DN529（∅529×13）DKS550-55053.782055831否541735.83977是541735.83977是DN630（∅630×15）DKS550-55032.309465621是650621.11726否650621.11726否综合考虑：由于三个不同管径下管路所需要的泵站数差别不大，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铺设费用以及泵站的建设费用。由于泵站数量差别不大，而且本次设计中管道里程较长，因此建设费用的差别主要体现在不同管径和壁厚的管道材料费用的差别。由表2-8中数据对比可知，本次设计中选用规格为DN630（∅630×14）的管道。4.泵站的布置4.1布站计算全线压头根据所选离心泵的特性方程，得：已知泵站或加热站内压降为15m油柱，则所需泵站数为：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点流量下的扬程，根据计算结果，泵站的布置如下图：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，只有达到规定的压力要求，才能符合输油管道的要求。泵站的具体站址坐标：A站：（6.56，50）；B站：（14.37，690）；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A（6.56，50）B（14.37，690）C（27.885，1338）进站压力（m油柱）3033039出站压力（m油柱）510.0300810.1128519.03各站场进站最低压力0.2MPa，最高压力4MPa,即。由题意可知，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，则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，为了避免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5.1各种油品循环输送天数一年之中，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，如图所示：图SEQ图\*ARABIC2成品油混油段数与输送方式混油段数：；5.2油品的输送量97#汽油：90#汽油：0#柴油=1:1:1输送25批次，则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/年则97#汽油：90#汽油：0#柴油=197.3:197.3:197.3一个批次内输送各种油品时间:5.3管道中每天的输送量 公式STYLEREF1\s7-SEQ公式\*ARABIC\s11式中：——每天输送的成品油量；——一年350天，天；输量：5.4罐容设置：首站：由上可知，分别设置50000m³的97#汽油罐两个，50000m³的90#汽油罐两个，末站和首站相同：分别设置50000m³的97#汽油罐两个，50000m³的90#汽油罐两个，5.5终点混油罐的体积输量Q为：管道的总容积：管道截面积：管内平均流速:紊流扩散系数：,,本设计中，9