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管道输送工艺设计
设计内容及要求 某油田计划铺设一条180公里、年输量为300万吨的热油管道，管线经过区域地势平坦。 设计要求： 1）采用的输送方式；2）管道规格；3）泵站位置； 4）选用泵机组的型号，包括泵运行的方式、原动机的种类和型号； 5）至少采用两种设计方案，并进行经济比较；6）计算最小输量。 地温资料： 月份 1 5 2 6 3 7 4 8 5 9 6 11 7 12 8 13 9 12 10 10 11 8 12 7 地温℃ 设计 参数 最大运行压力7.0MPa，末站剩余压头60m，局部摩阻为沿程摩阻的1.2%计，20℃相对密度0.867，50℃粘度9.6mPa.s。 粘温指数0.038。进站温度控制在39℃。土壤导热系数1.2W/（m﹒℃），埋地深度1.6m。最高输送温度70℃，最低输送温度35℃。
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目录
1 总论 .....................................................................................................................................................................3
1.1 设计依据及原则 .................................................................................................................................3
1.1.1 设计依据 ...................................................................................................................................3 1.1.2 设计原则 ...................................................................................................................................3 1.2 总体技术水平 ......................................................................................................................................3 2 输油工艺 ............................................................................................................................................................4
2.1 主要工艺参数 ......................................................................................................................................4
2.1.1 设计输量 ...................................................................................................................................4 2.1.2 其它有关基础数据 ................................................................................................................4 2.2 主要工艺技术 ......................................................................................................................................4 3 工程概况 ............................................................................................................................................................4 4 设计参数 ............................................................................................................................................................5
4.1 管道设计参数 ......................................................................................................................................5 4.2 原油物性 ...............................................................................................................................................5 4.3 其它参数 ...............................................................................................................................................5 5 工艺计算 ............................................................................................................................................................5
5.1 输量换算 ...............................................................................................................................................5 5.2 管径规格选择 ......................................................................................................................................6
5.2.1 选择管径 ...................................................................................................................................6 5.2.2 选择管道壁厚 .........................................................................................................................7 5.3 热力计算 ...............................................................................................................................................7
5.3.1 计算K值 ..................................................................................................................................7 5.3.2 计算站间距 ........................................................................................................................... 11 5.4 水力计算 ............................................................................................................................................ 16
5.4.1 计算输油平均温度下的原油运动粘度 ........................................................................ 16 5.4.2 判断流态 ................................................................................................................................ 17 5.4.3 计算摩阻 ................................................................................................................................ 18
6 设备选型 ......................................................................................................................................................... 19
6.1 设备选型计算 ................................................................................................................................... 19
6.1.1 泵的选型 ................................................................................................................................ 19 6.1.2 原动机的选型 ...................................................................................................................... 20 6.1.3 加热设备选型 ...................................................................................................................... 20 6.2 站场布置 ............................................................................................................................................ 20 7 最小输量 ......................................................................................................................................................... 23 8 设计结果 ......................................................................................................................................................... 24 9 动态技术经济比较（净现值法） ........................................................................................................... 26 参考文献 .............................................................................................................................................................. 27
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1 总论
1.1 设计依据及原则
1.1.1 设计依据
（1）国家的相关标准、行业的有关标准、规范； （2）相似管道的设计经验； （3）设计任务书。 1.1.2 设计原则
（1）严格执行现行国家、行业的有关标准、规范。
（2） 采用先进、实用、可靠的新工艺、新技术、新设备、新材料，建立新的管理体制，保证工程项目的高水平、高效益，确保管道安全可靠，长期平稳运行。
（3）节约用地，不占或少占良田，合理布站，站线结合。站场的布置要与油区内各区块发展紧密结合。
（4） 在保证管线通信可靠的基础上，进一步优化通信网络结构，降低工程投资。提高自控水平，实现主要安全性保护设施远程操作。
（5）以经济效益为中心，充分合理利用资金，减少风险投资，力争节约基建投资，提高经济效益。
1.2 总体技术水平
（1）采用高压长距离全密闭输送工艺。 （2）采用原油变频调速工艺。
（3）输油管线采用先进的SCADA系统，使各站场主生产系统达到有人监护、自动控制的管理水平。既保证了正常工况时管道的平稳、高效运行，也保证了管道在异常工况时的超前保护，使故障损失降低到最小。
（4）采用电路传输容量大的光纤通信。给全线实现SCADA数据传输带来
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可靠的传输通道，给以后实现视频传输、工业控制及多功能信息处理提供了可能。
（5）在线路截断阀室设置电动紧急切断球阀，在SCADA中心控制室根据检漏分析的结果，确定管道泄漏位置，并可及时关闭相应泄漏段的电动紧急切断球阀。
（6）站场配套自成系统。
（7）采用固化时间短、防腐性能优异的环氧粉末作为管道外防腐层。
2 输油工艺
2.1 主要工艺参数
2.1.1 设计输量
年输量为3000万吨 2.1.2 其它有关基础数据
（1) 保温层(泡沫塑料)40mm； （2）管道埋地深1.6m； （3）管道埋深处平均地温：
T0=
5?6?7?8?9?11?12?13?12?10?8?7?9?C
12（4）原油含水< 0.5%； （5）年输送天数：350天。
2.2 主要工艺技术
输油干线拟采用密闭输油方式。输油管道首站设置出站超高压保护装置，中间站设变频器控制各进干线的压力，确保输油干线长期安全、平稳运行。
3 工程概况
某油田计划铺设一条180公里、年输量为300万吨的热油管道，管线经过区域地势平坦。
表3-1地温资料：
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月 份 地温C ?1 5 2 6 3 7 4 8 5 9 6 11 7 12 8 13 9 12 10 10 11 8 12 7 4 设计参数
4.1 管道设计参数
最大运行压力7.5MPa,末站剩余压头60m，局部摩阻按1.2%，进站温度控制在39?C，最高输送温度70?C，最低输送温度35?C。
4.2 原油物性
20?C相对密度0.867，50?C粘度9.6mPa.s，粘温指数0.038。
4.3 其它参数
保温层采用黄夹克，厚度40mm，土壤导热系数1.2W/(m. ?C)。5 工艺计算
5.1 输量换算
管道周围的自然温度；
T5?6?7?8?9?11?12?13?12?10?8?70=
12?9?C；
平均温度为：
T12pj?3TR?3TZ 式中 Tpj——平均温度，?C
TR,TZ——加热站的起点、终点温度，?C。
由公式（5-1）得：
T12pj??70?3?35?46.7(?3C)
温度系数为：
??1.825?0.001315?20 式中 ?——温度系数，kg/(m3??C)；
?20——温度为20?C时的油品密度，kg/m3。 由公式（5-2）得：
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（5-1） （5-2）
输油管道工艺设计
