中国石油大学(华东)毕业设计(论文)***输油管道初步设计学生:***学号:03122612专业班级:油气储运工程03-6班指导教师:史秀敏2007年6月20日摘要***管线工程全长440km,年设计最大输量为500万吨,最小输量为350万吨。
管线沿程地形较为起伏,最大高差为32m,经校核全线无翻越点;在较大输量时可热力越站,较小输量时可压力越站。
输油管采用沥青加强级外保护的防腐措施。
全线共设热泵站12座,管406.4×7.9,L245的直弧电阻焊钢管;采用加热密线埋地铺设。
管材采用闭式输送流程,先炉后泵的工艺,充分利用设备,全线输油主泵和给油泵均采用并联方式。
加热炉采用直接加热的方法。
管线上设有压力保护系统,出站处设有泄压装置,防止水击等现象,压力过大造成的危害。
首站流程包括收油、存储、正输、清管、站循环、来油计量及反输等功能;中间站流程包括正输、反输、越站、收发清管球等功能。
采用SCADA检测系统,集中检测、管理,提高操作的安全性和效率。
由计算分析证明该管线的运行可收到良好的效益并有一定的抗风险能力。
关键词: 管型;输量;热泵站;工艺流程ABSTRACTThe whole length of the pipeline is 440 kilometer and the terrainis plan.The maximum of transport capacity is 500 million ton per yearand minimum of throughout is 350 million ton per year.The choice of main equipment and determination of station siteare based on the condition of every throughout. After the technical evaluation , one type of steel pipeline called L245 is select. Theoptimum diameter is 404.6 millimeter and the wall thicket is 7.9 millimeter.In order to reduce the loss of heat, the pipeline is buried underthe ground. The pipeline is coated with 7-millimeter thickanti-corrosion asphalt layer and impressed current catholicprotection to protect the pipe from corrosion.The process of transportation is pump-to-pump tight line operation. Crude oil is heated at first and the pump in each station.There are three 220D-65×10pumps are equipped as the transporting pump.The process of flows in the station includes: collecting crude oil;forward transportation; reverse pumping over station and circulationin the station.Along the main line, oil transportation included head station, intermediate heating and pumping station, and terminal station.Through the benefit analysis and feasibility study of operation,the project has a good economic benefit and the design is feasible.Keywords:pipeline corrosion;pump-to-pump station;analysis目录前言 (1)第1章工艺计算说明书 (2)1.1设计准则 (2)1.1.1 设计依据 (2)1.1.2 设计原则 (2)1.2设计原始数据 (2)1.2.1 设计输量 (2)1.2.2 环境参数 (3)1.2.3 原油物性 (3)1.2.4 粘温关系 (3)1.2.5 沿程里程、高程 (3)1.3运行参数的选取 (4)1.3.1 进出站油温选取 (4)1.3.2 其它参数选取 (5)1.4基础计算及经济管径选取 (5)1.4.1 最优管径的选取 (5)1.4.2 粘温方程 (6)1.4.3 总传热系数K (6)1.5热力计算 (6)1.5.1 热力计算说明 (7)1.5.2 流态判断 (7)1.5.3 加热站数确定 (8)1.6水力计算 (9)1.6.2 沿程摩阻确定 (9)1.6.3 翻越点判断 (10)1.6.4 泵的选型及泵站数的确定 (10)1.7站址确定及热力、水力校核 (10)1.7.1 站址确定 (10)1.7.2 热力、水力校核 (11)1.8反输计算 (13)1.8.1 反输量的确定 (13)1.8.2 反输泵的选取 (13)1.8.3 反输的进出站压力校核 (13)1.9主要设备的选择 (14)1.9.1 输油泵的选择 (14)1.9.2 加热炉的选择 (15)1.9.3 首末站罐容的选择 (16)1.9.4 阀门选取 (16)1.9.5 管材选取: (17)1.10站工艺流程的设计 (17)1.10.1 输油站工艺流程: (17)1.10.2 工艺流程简介: (17)第2章工艺设计计算书 (19)2.1基础计算 (19)2.1.1 温度计算 (19)2.1.2 密度计算 (19)2.1.3 流量换算 (19)2.1.5 管材选取 (20)2.1.6 粘温方程 (20)2.1.7 流态判断 (21)2.1.8 总传热系数K (22)2.2最小输量下的工况计算 (23)2.2.1 热力计算 (23)2.2.2 水力计算 (24)2.3最大输量下的工况计算 (26)2.3.1 热力计算 (26)2.3.2 水力计算 (27)2.4站址确定及热力、水力校核 (28)2.4.1 站址确定 (28)2.4.2 热力、水力校核 (30)2.5反输计算 (33)2.5.1 反输量确定 (33)2.5.2 翻越点判断 (33)2.5.3 开泵方案 (34)2.5.4 压力校核 (34)2.6设备选型 (35)2.6.1 加热炉的选择 (35)2.6.2 输油主泵的选择 (35)2.6.3 给油泵选择 (35)2.6.4 反输泵的选择 (36)2.6.5 储油罐的选择 (36)2.6.6 原动机的选择 (36)2.7开炉开泵方案 (37)2.7.1 最大输量下: (37)2.7.2 最小输量下: (38)结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)前言长输管道设计是对油气储运专业本科毕业生综合素质和能力的一次重要培养与锻炼,也是对其专业知识学习的一次综合考验。
此设计管材采用 406.4×7.9,L245钢管;采用加热密闭式输送流程,先炉后泵的工艺,充分利用设备,全线输油主泵和给油泵均采用并联方式,加热炉采用直接加热的方法。
设计主要容包括:确定经济管径、站址确定、调整及工况校核、设备选型、反输计算、站工艺流程设计和开炉开泵方案;绘制首站及中间热泵站的工艺流程图、首站的平面布置图、泵房安装图、管道的纵断面图。
此外还进行了一定量的外文翻译。
在本次设计中,自己学到了许多平常课堂无法学到的东西,使自己不但系统地整理了以前的所学的知识,而且对管输设计有了更深刻的理解和掌握,为以后的工作打下夯实的基础。
由于自己水平有限,难免存在疏漏和错误之处,希望老师和同学们多批评、指正。
第1章工艺计算说明书1.1 设计准则1.1.1 设计依据《***输油管道初步设计》任务书中国石油大学储运教研室《输油管道工程设计规》 GB 50253—2003《石油库设计规》 GBJ 74《工程管道安装手册》中国石化《输油管道设计与管理》中国石油大学1.1.2 设计原则(1)设计中贯彻国家有关政策,积极采用新工艺、新技术、新设备和新材料,做到技术先进、经济合理、安全使用、确保质量;(2)保护环境,降低能耗,节约土地;处理好与铁路、公路、空运、水路间的相互关系,在满足管线设计要求的前提下,充分利用管线的承压能力以减少不必要的损耗;(3)积极采用先进技术、合理吸取国外新的科技成果。
管线线路选择应根据沿线的气象、水文、地形、地质、地震等自然条件和交通、电力、水利、工矿企业、城市建设等的现状与发展规划,在施工便利和运行安全的前提下,通过综合分析和技术比较确定;(4)采用地下埋设方式。
受自然条件的限制时,局部地段可采用土堤埋设或地上敷设;(5)充分利用地形条件,兼顾热力站、泵站的布置,本着“热泵合一”的原则,尽量减少土地占用。
1.2 设计原始数据1.2.1 设计输量最大输量为500万吨/年;生产期生产负荷(各年输量与最大输量的比率)见下表1-1。
表1-11.2.2 环境参数年最低月平均温度1℃;管道中心埋深1.5m;土壤导热系数 1.4w/(m‧℃);沥青防腐层导热系数0.15w/(m ‧℃);1.2.3 原油物性①20℃的密度885kg/m3;②初馏点85℃;③反常点32℃;④凝固点28℃;⑤比热2.1kJ/(kg‧℃);⑥燃油热值4.18×104kJ/kg。
1.2.4 粘温关系见表1-2表1-2 油品温度与粘度数据1.2.5 沿程里程、高程数据见表1-3表1-3 管道纵断面数据1.3 运行参数的选取1.3.1 进出站油温选取 (1)出站油温R T考虑到原油中不可避免的含水,故加热温度不宜高于100℃,以防止发生沸溢。
由于本设计采取先炉后泵的方式,则加热温度不应高于初馏点,以免影响泵的吸入。
另外,管道采用沥青防腐绝缘层,其输油温度不能超过沥青的耐热程度。
而且,考虑到管道的热变形等因素,加热温度也不宜太高。
综上考虑,借鉴经验数据,初步确定出站温度R T =65℃。
(2)进站油温Z T加热站进站油温的确定主要取决于经济比较。
本设计中输送的油品含蜡量和胶质含量均较高,且于凝点较高的含蜡原油,由于在凝点附近粘温曲线很陡,故其经济进站温度常略高于凝固点。