等温（顺序）输送输油管道设计计算书
（一） 管道基础数据
1.设计输量
G 汽=(200+10×31)×104
=510×104
t/a G 煤=400×104
t/a 2.管线长度
L=500+20×31=1120 km 3.油品密度
参考《输油管道设计与管理》P46， 根据任务书已知，20℃时，汽油密度为730㎏/m3, 煤油密度为845㎏/m3, 则t ℃时，各油品的密度为:
ρt =ρ
20
－ξ（t －20），ξ=1.825-0.001315ρ
20
3/94.723)2027(730001315.0825.1730m kg =-⨯⨯--=）（汽ρ
3/00.840)2027(845001315.0825.1845m kg =-⨯⨯--=）（煤ρ
4.体积流量
27
ρG
Q =
， 式中：
设一年中输送汽油需要208天，则输送煤油需要142天，
所以有Q 汽=
s /m 392.094
.723243600208101051033
4=⨯⨯⨯⨯⨯ Q 煤=
s /m 388.000
.840243600142101040033
4=⨯⨯⨯⨯⨯ 5.高差 930m 31300H =⨯+=∆ 6.各油品27℃下粘度
根据《石油库设计手册》查粘温曲线，有s /m 10570.026-⨯=汽ν，s /m 10733.02
6
-⨯=煤ν
（二） 管径、管材及管壁厚的确定
1.管径
总设计输量G=(510+400) 4
10⨯=9.16
10⨯t/a
查《输油管道设计与管理》表2-4（P63）知，该长输管道管径D=630㎜。

参考《输油管道设计与管理》附录二API 标准钢管部分规格（P489）确定：外径D=660㎜，管厚δ=14.3㎜，内径D=631.4㎜。

2.管材
根据国家标准《石油天然气工业输送钢管交货条件：A 级钢管》（GB/T9711.1—1997），选用钢号为L415的管材，最低屈服强度为415Mpa 。

（三）泵的型号和组合方式的确定
1.流量的确定
泵的流量取汽油的流量Q=0.3923
m /s
额定流量Q 额=1.1Q=1.1×0.392×3600=15523
m /h
2.扬程的确定
P=gh ρ
m 5618
.91000105.5g P h 6
=⨯⨯==ρ，
3.泵的选型和组合方式
根据《输油管道设计与管理》p324，选DZS350×470×2的并联泵，其流量为19603
m /h ，扬程为564m 。

为了满足设计要求，则一个泵站需要1个泵。

（四）水力计算 1.雷诺数
已知27℃下油品的粘度为s /m 10570.026-⨯=汽ν，s /m 10733.02
6
-⨯=煤ν
根据《输油管道设计与管理》P33
e 4R Q d πυ=
6
6
e 10388.110
570.06314.014.3392.04⨯=⨯⨯⨯⨯=-汽R 66
e 101.110
733.0636.014.3356.04⨯=⨯⨯⨯⨯=-煤
R 5
2．相对当量粗糙度
根据我国《输油管道工程设计规范》P33中所推荐的管壁当量粗糙度e ，取直缝钢管e=0.054
2e d ε= =6314
.010054.023
-⨯⨯ ≈1.71410-⨯
则：
7
8
5
.59ε
=
7
84)
1071.1(5.59-⨯ ≈1.2×106
74
41007.210
71.110698.1lg 765665lg 765665⨯=⨯⨯-=---ε
ε
由上可得，
7
85.59ε
<汽e R <
ε
ε
lg 765665-，既汽油属于紊流混合摩擦区，30
＜
e R 煤
＜7
85.59ε,
既煤油属于紊流水力光滑区。

3．各油品的水力坡降
已知汽油处于紊流混合摩擦区，查表2-3（p37）知β=0.0802A ，A=10627
.0lg 127.0-d ε
，m=0.123
所以A=10
08.1627.06314
.01071.1lg 127.0104--⨯=-=0.083，β=0.0802A=0.0802×0.083=6.66×10-3
汽油的水力坡降为：
3877
.4123.06877.13877.40.1231.8774210
84.1636.0)1057.0(418.01066.6d Q i -----⨯=⨯⨯⨯⨯===
νββm m
m d v Q 已知煤油处于紊流水力光滑区，则沿程损失为：m=0.25,β=0.0246
3
877.4123.06877.1877.40.1231.877421022.16314
.0)1057.0(388.00246.0d Q i ----⨯=⨯⨯⨯===
νββm m
m d v Q 4.全线所需总的压头
H = 1.01×iL+Z ∆
则：m 8.29909301011201084.11.133=+⨯⨯⨯⨯=-汽H
m 4.22969301011201022.11.133=+⨯⨯⨯⨯=-煤H
6.泵站个数的确定 N=
53.520
5618
.2990h -H H m C =-=，取6个泵站数。

（五）首末站各油罐体积计算
输送汽油的输量q H
1汽
=94
.723360024350101051034⨯⨯⨯⨯⨯=0.233m 3
/s q H
1煤=
840
360024350101040034⨯⨯⨯⨯⨯=0.157m 3
/s 首站的储罐容量V 汽H 1= q H 1汽（T-t 汽）=0.233×(350-195)×24×3600=3.12×106
m 3
V 煤H 1= q H 1煤（T-t 煤）=0.157×(350-155)×24×3600=2.65×106
m 3
首站和末站的体积是相等的，所以
末站各油品的体积：V 61k 11012.3⨯==汽汽H V m 3
V 61k 11065.2⨯==煤煤H V m 3
（六）终点混合罐体积计算
管道总容积V g =
4
πd 2L=414.3×0.63142×1120×103=3.51×105 m 3
管道截面积A=4
πd 2=414.3×0.63142=0.313m 2
管内平均流速V 汽=A Q 汽
=313
.0392.0=1.25m 2
/s
V 煤=
313
.0388.0=1.24 m 2
/s 贝克莱数：P 汽ed =T
V D L =72.025.11011203⨯⨯=1.94×106
P 煤ed =72
.024.11011203⨯⨯=1.929×106
式中D T ————油品扩散系数，取0.72 m 2
/s 终点罐的容积取==煤汽g g V V 3.12×10-4
m 3
，则
系数ξ
汽
=
g g V V 2汽ed P =
56
1051.321012.3⨯⨯⨯61094.1⨯=62.2
ξ
煤
=
g
g V V 2煤ed P =
5
6
1051.321012.3⨯⨯⨯610929.1⨯=61.7
查《输油管道设计与管理》p300的函数图6-17，根据 ，%1g =A B K ξA
=62.22 ，得Z 2=-1.3； ，
%2A gB =K ξB
=61.7 ，得Z 3=0.65
进入混油罐的混油体积由式（6-24）求得
V 35
.065-0.5edA 32g h m 8.982)1094.1(65.03.11051.32P Z Z 2-=⨯⨯--⨯⨯⨯=-=-）（）（V A
V 3
5
.065-0.5edB 33g hB 985.6m
)10929.1(3.165.01051.32P Z Z 2=⨯⨯+⨯⨯⨯=-=-）（）（V 则进入混油罐的混有体积为985.6m 3
（七）.泵站进出站压力的校核
1.进出站压力的校核
各站间距L=
m 1087.16
10112053
⨯=⨯ 各站高差m 1556
930
z ==
∆
站间损失iL=1.84×10m 3441087.15
3=⨯⨯- 参考《输油管道设计与管理》P45，有
11d s c m H H H h =+-=20+564—20=564m 2111s d H H iL Z =-+∆=564-344+155=65m
同理可得： 1s H =20m 1d H =564m
2s H =65m
3s H =110m H s4=155m H s5=200m H s6=245m P Hg ρ==723.94×789×P ≤[P]=5.5MPa,清管器接收筒清
管器发送筒
清管器接收筒清管器发送筒。