输油管道设计课件

输油管道初步设计导师：班级：汇报人：输油管道设计汇报内容：1、设计任务书2、输油管道设计计算书3、方案与经济效益分析4、设计图5、结论6、致谢输油管道设计1、设计任务

1.1设计依据

(1).最大设计输量1500万吨/年，全长350km。(2).年最低月平均温度：3℃(3).管道中心埋深：1.5m土壤导热系数：1.4w/（m•℃）沥青防腐层系数0.15w/（m•℃）(4).原油性质密度：875.9kg/m3初馏点：81℃反常点：35℃凝固点：26℃比热：2.1kJ/（kg•℃）燃油热值：4.18×104kJ/kg输油管道设计1、设计任务(5).粘温特性：35--43℃lg=2.869243-0.02647713T43--65℃lg=2.594060-0.02004657T

管道纵断面数据里程（km）045107152203291323397高程（m）2850904030284652输油管道设计1、设计任务

1.2要求完成的设计内容：(1).进行管线水力、热力计算，进行各种输油工况工艺计算校核和盈亏分析。(2).进行热站、泵站的设计。(3).完成热泵站平面布置图、工艺流程图各1张（2#图纸），整个管线水力坡降图1张（3#图纸）。输油管道设计2、计算书

2.1经济管径：

(1).确定经济流速含蜡原油经济流速在1.5m/s—2.0m/s之间

当v=1.5m/s时,经上式计算得:d=704mm当v=2.0m/s时,经上式计算得:d=610mm选择管径的范围为610mm和704mm之间。

输油管道设计2、计算书

选管：由国产钢管部分规格初步选定钢管，取D=660mm δ=10.0mmd=640mm其中:D—管道外径；δ—管子壁厚；d—管道内径。输油管道设计再根据公式:

式中:d—经济管径（m）Q—质量流量（kg/s）

v—经济流速（m/s）

ρ—原油密度（kg/m3反算经济流速v=1.81m/s经济流速在1.5m/s—2.0m/s之间，故所选管径符合要求2、计算书输油管道设计2、计算书2.2热力计算与确定热站数(1).确定流态计算如下：雷诺数：根据粘温关系:35～43℃lgμ=2.86924-0.026477137T43～65℃lgμ=2.594060-0.02004657T求得运动粘度:m2/s输油管道设计2、计算书

m2/s

再根据雷诺数公式求出:m2/s输油管道设计2、计算书因为:所以:因此，该管路流态属水力光滑区因此，属水力光滑区输油管道设计2、计算书（2）总传热系数的确定：式中: λ—导热系数，w/(m℃)； α1—油流至管内壁的放热系数，w/（m2℃)； α2—管壁至土壤放热系数，w/（m2℃)；

σ—防腐绝缘层厚度经计算得:总传热系数k=1.75w/（m2℃)系数的物理意义输油管道设计2、计算书

2.3最小输量下确定热站数

站间距：

其中：

所以:输油管道设计2、计算书热站数:平均站间距:热力布站及校核初步在0km,87.5km,175km,262.5km根据公式:反算油温得:TR=55.8℃Tz=35℃根据公式迭代一次:输油管道设计2、计算书求得平均温度:此时密度:又因为该温度下流量:Q=0.345m³/s根据粘温方程得:输油管道设计2、计算书水力坡降:站间距:输油管道设计2、计算书圆整取4根据上述过程,迭代一次,得到出站温度T=52.4℃,两次相差小于1℃,所以出站温度取52.4℃. 满足要求。综上，最小输量时取加热站为四个。输油管道设计2、计算书2.4水力计算与确定泵站数

由于最小输量下加热站数为四个，从经济角度考虑，最大输量下加热站数也取四个。经过计算得:进站油温Tz=35℃出站油温TR=42℃根据翻越点定义判断107.68km,,和323.85km处可能是翻越点。其中:0km处高程28m107.68km处高程90m300km处高程48m从起点到终点所需压头为:H=2494.5m从起点到107.68km处所需压头为:H=823.3m从起点到323.85km处所需压头为:H=2307.6m输油管道设计2、计算书所以经过判断,全程无翻越点选泵确定泵站数沿程总摩阻：泵站数：其中，hc为站内损失选泵为：20×20×19HSBH=322-6.9824×10-5Q1.75一台泵扬程H=277.64m输油管道设计2、计算书根据泵特性曲线和管路特性曲线做出图3-1输油管道设计2、计算书根据上图可知:三台泵串联扬程H=732.36m所以:所以泵站取整n=4经计算符合要求,所以每个泵站选4台泵,一台备用

确定各个站址0km,87.5km,175km,262.5km经计算对各个热泵站的进站,出站压力进行校核,均符合要求.输油管道设计2、计算书2.5不同输量下的布站方案最小输量时，确定热站数为四个。出站温度TR=52.4℃进站温度TZ=35℃根据上述水力,热力计算得出:最小输量时，布站情况为：四个热站，两个泵站

最大输量时，确定泵站数为四个。出站温度TR=42℃进站温度TZ=35℃根据水力,热力计算得出:最大输量时，布站情况为：两个热站，四个泵站最小输量时，布站情况为：四个热站，两个泵站最小输量时，布站情况为：四个热站，两个泵站输油管道设计2、计算书

按照热泵和一的原则可得各站站址如下表里程（km）087.5175262.5350高程（m）2877.234.425.647.8布站情况首站1#热泵站2#热泵站3#中间站热泵站4#热泵站末站输油管道设计2、计算书2.6各站运行参数

输量最大时参数,四泵站二热站,结果见下表里程（km）087.5175262.5350高程（m）2877.234.428.647.8进站温度（℃）35/35/35出站温度（℃）42/42/35进站压力（m）80202.2685.26174.6227.84泵站扬程（m）732.36488.24732.36488.240出站压力（m）782.36660.86787.62662.6227.84输油管道设计2、计算书60%输量时,四热站两泵站.结果见下表里程（km）087.5175262.5350高程（m）2877.234.428.647.8进站温度（℃）3535353535出站温度（℃）52.452.452.452.435进站压力（m）80/251.5/214泵站扬程（m）801/534/0出站压力（m）851/755.5/214输油管道设计2、计算书2.7反输计算(1).反输量的确定

反输量取生产期的最小年输量反输量的确定反输量取生产期的最小年输量，即G=输油管道设计2、计算书反输运行参数反输运行参数见下表里程（km）087.5175262.5350高程（m）2877.234.428.647.8进站温度（℃）3535353535出站温度（℃）52.452.452.452.435进站压力（m）80/251.5/214泵站扬程（m）801/534/0出站压力（m）851/755.5/214输油管道设计2、计算书2.8主要设备选取输油站储罐总容量式中:V——油罐总容量m——年总周转量

ζ——利用系数，取0.9K——储存时间，这里首站3天,末站5天ρ=875.9kg/m输油管道设计2、计算书计算结果首站:储存时间取3天计算结果:V=128571m3所以，首站取3座50000m3钢制浮顶罐末站：储存时间取5天。计算结果：V=214285m3所以，取4座50000m³的钢制浮顶罐，1座30000m³钢制浮顶罐输油管道设计2、计算书输油主泵的选择选泵为：20×20×19HSB每站总共选4台串联，其中1台备用。加热炉选取根据公式:

代入数据可得：最大输量时TR=42℃,TZ=35℃q=7291.64kw所以选1台5000kw和1台2500kw的加热炉。最小输量时TR=52.4℃,TZ=35℃q=10875.03kw所以选2台5000kw和1台1000kw的加热炉输油管道设计2、计算书2.9管道防腐与阴极保护计算(1)设计参数 自然电位：-0.55V 保护电位：-0.85V 汇流点电位：-1.20V 覆盖层电阻：钢管电阻率：20钢 电源效率：70% 电流密度：

输油管道设计2、计算书(2)保护长度计算=-0.65v=-0.3v输油管道设计2、计算书有限长：无限长：所以全线需要8个阴极保护站，站址见下表站名首站2#站3#站4#站5#站6#站7#站8#站末站里程Km043.7587.5131.25175218.75262.5306.25350输油管道设计3、方案与经济效益分析3.1热力、动力费用计算根据任务书中数据代入下列公式,求得热力,动力费用=4×1500×2.1×1100×(42-35)/41800/86%=2453.544万元=2.723×0.5×1500×2725.2×10/78.4%/95%=7472.529万元输油管道设计3、方案与经济效益分析3.2其它费用计算假设：首站50人，末站50人，热站20人，泵站20人，热泵站30人 所以,经计算,首站为热泵站50人，中间3个热泵站有90人，末站为50人，总共有190人。固定资产总投资=（线路工程投资+输油站工程投资）/0.9+建设期借款利息+固定投资方向调节税工程投资=（线路工程投资+输油站工程投资）/0.9=（350×442+4500+4500+3×3500）/0.9 =193555.56万元输油管道设计3、方案与经济效益分析贷款利息=193555.56×0.7×[0.4×（1.099-1）+0.6×0.099] =19391.22万元固定资产总投资=工程投资+贷款利息 =193555.56+19391.22=218946.78万元工资及福利=（1+14%）×12×800×190=207.936万元其它费用=207.936×2=415.926万元油品损耗=1500×3200×0.35%=16800万元

流动资金=

=3053.82万元输油管道设计3、方案与经济效益分析流动资金贷款利息=3053.822×0.7×10.98%=234.71万元年折旧费=212946.78×0.85×7.14%=12923.74万元固定资产利息=30610.1×70%×9.9%×[1-（t-1）×7.14%]修理费=1293.74/2=6461.87万元经营成本=2453.544+207.936+415.926+6461.87+16800 =26339.27万元输油成本=经营成本+折旧费+利息支出=26339.27+12923.74234.71 =39497.726万元输油管道设计3、方案与经济效益分析3.3费用现值与内部收益率费用现值:费用现值按以下公式计算：

式中:I－第t年的全部投资（包括固定资产总投资和流动资金）Ct－第t年的经营成本；W－计算期末回收的流动资金； S－计算期末回收的固定资产余值（此处为0）； N—计算期；ic—行业基准收益率。经计算PC=425531.45万元,各年费用现值计算结果见下表费用现值输油管道设计

tICtWtcPCt185178.4001276051.792127768.070012101855.0833053.8218449664021073.2501213392.595023706.35201213361.626026339.27601213344.457026339.27601211914.58026339.27601210637.899026339.2760129508.7610026339.2760128480.5411026339.2760127572.0212026339.2760126760.6313026339.2760126036.2814023706.3520124850.8315021073.250123849.6516018449.1463053.82122510.98

PC=425531.45万元输油管道设计3、方案与经济效益分析内部收益率内部收益率IRR按照下式计算：

式中:CI—现金流入量CI＝年销售收入＋固定资产残值回收＋流动资金回收＋其他收入CO—现金流动量CO＝年度固定资产投资额＋流动资金＋经营成本＋销售税金及附加＋所得税（CI-CO）t—第t年的净现金流量；N—计算期计算结果见下表:输油管道设计年销售收入固流资产输油成本税金及附加所得税经营成本CICO10885178.40000085178.420127768.0700000127768.0733053.8242149.70987264907693.4825549.221023560.524041538.8061163521215096.0325812.611357620.385040613.3841425601360293.7526075.881528929.636039497.7621584001518693.7526339.2761703432.477038896.426158400151889.3226339.2761701399.368038097.2471584001519155.8726339.2761701137.48903698608361584001519522.3426339.2761700770.3710036037.4471584001519835.6426339.2761700457.6711035497.2481584001520013.9726339.2761700279.3412034496.3391584001