石油大学华东油气储运本科毕设-输油管道初步设计.doc

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中国石油大学（华东）本科毕业设计（论文）

中国石油大学（华东）毕业设计（论文）

***输油管道初步设计

学生姓名：

***

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，管线埋地铺设。

管材采用406.4×7.9，L245的直弧电阻焊钢管；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。

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、站内循环、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

ABSTRACT

Thewholelengthofthepipelineis440kilometerandtheterrainisplan.Themaximumoftransportcapacityis500milliontonperyearandminimumofthroughoutis350milliontonperyear.

Thechoiceofmainequipmentanddeterminationofstationsitearebasedontheconditionofeverythroughout.Afterthetechnicalevaluation,onetypeofsteelpipelinecalledL245isselect.Theoptimumdiameteris404.6millimeterandthewallthicketis7.9millimeter.

Inordertoreducethelossofheat,thepipelineisburiedundertheground.Thepipelineiscoatedwith7-millimeterthickanti-corrosionasphaltlayerandimpressedcurrentcatholicprotectiontoprotectthepipefromcorrosion.

Theprocessoftransportationispump-to-pumptightlineoperation.Crudeoilisheatedatfirstandthepumpineachstation.Therearethree220D-65×10pumpsareequippedasthetransportingpump.Theprocessofflowsinthestationincludes:

collectingcrudeoil;forwardtransportation;reversepumpingoverstationandcirculationinthestation.

Alongthemainline,oiltransportationincludedheadstation,intermediateheatingandpumpingstation,andterminalstation.

Throughthebenefitanalysisandfeasibilitystudyofoperation,theprojecthasagoodeconomicbenefitandthedesignisfeasible.

Keywords：

pipelinecorrosion；pump-to-pumpstation；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

1.6.1确定出站油温 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站内工艺流程的设计 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

2.1.4经济管径计算 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

2.6.7阀门 37

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

-41-

第1章工艺说明书

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。

设计主要内容包括：

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、站内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范》GB50253—2003

《石油库设计规范》GBJ74

《工程管道安装手册》中国石化出版社

《输油管道设计与管理》中国石油大学出版社

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、合理吸取国内外新的科技成果。

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1-1生产期生产负荷表

年

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

生产负荷（%）

70

80

90

100

100

100

100

100

100

100

100

90

80

1.2.2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/m；

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4.18×10kJ/kg。

1.2.4粘温关系

见表1-2

表1-2油品温度与粘度数据

温度（℃）

32

35

40

45

50

55

60

65

粘度（cp）

60

53.4

44.1

36.4

30

26.4

23.3

21

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

高程（km）

0

25

61

94

122

155

183

212

里程（km）

18

50