輸油管道工藝設(shè)計(jì)

管道輸送工藝設(shè)計(jì)設(shè)某油田計(jì)劃鋪設(shè)一條180公里、年輸量為300萬(wàn)噸的熱油管道，管線經(jīng)過(guò)區(qū)域地勢(shì)平坦。計(jì)設(shè)計(jì)要求：內(nèi)1）采用的輸送方式；2）管道規(guī)格；3）泵站位置；容4）選用泵機(jī)組的型號(hào)，包括泵運(yùn)行的方式、原動(dòng)機(jī)的種類和型號(hào)；及5）至少采用兩種設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較；6）計(jì)算最小輸量。要求地溫資料：月份123456789101112咨地溫。C56789111213121087設(shè)最大運(yùn)行壓力7.0MPa，末站剩余壓頭60m,局部摩阻為沿程摩阻的1.2%計(jì),20C相對(duì)密度0.867,計(jì)50C粘度9.6mPa.s。參粘溫指數(shù)0.038。進(jìn)站溫度控制在39Co土壤導(dǎo)熱系數(shù)1.2W/（m?C），埋地深度1.6m。最高數(shù)輸送溫度70C，最低輸送溫度35Co目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1總論3\o"CurrentDocument"1.1設(shè)計(jì)依據(jù)及原則31.1.1設(shè)計(jì)依據(jù)31.1.2設(shè)計(jì)原則3\o"CurrentDocument"1.2總體技術(shù)水平3\o"CurrentDocument"2輸油工藝4\o"CurrentDocument"2.1主要工藝參數(shù)42.1.1設(shè)計(jì)輸量42.1.2其它有關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)4\o"CurrentDocument"2.2主要工藝技術(shù)4\o"CurrentDocument"3工程概況4\o"CurrentDocument"4設(shè)計(jì)參數(shù)4\o"CurrentDocument"4.1管道設(shè)計(jì)參數(shù)4\o"CurrentDocument"4.2原油物性4\o"CurrentDocument"4.3其它參數(shù)5\o"CurrentDocument"5工藝計(jì)算5\o"CurrentDocument"5.1輸量換算5\o"CurrentDocument"5.2管徑規(guī)格選擇65.2.1選擇管徑65.2.2選擇管道壁厚6\o"CurrentDocument"5.3熱力計(jì)算75.3.1計(jì)算K值75.3.2計(jì)算站間距10\o"CurrentDocument"5.4水力計(jì)算155.4.1計(jì)算輸油平均溫度下的原油運(yùn)動(dòng)粘度155.4.2判斷流態(tài)165.4.3計(jì)算摩阻17\o"CurrentDocument"6設(shè)備選型18\o"CurrentDocument"6.1設(shè)備選型計(jì)算186.1.1泵的選型186.1.2原動(dòng)機(jī)的選型196.1.3加熱設(shè)備選型19\o"CurrentDocument"6.2站場(chǎng)布置20\o"CurrentDocument"7最小輸量22\o"CurrentDocument"8設(shè)計(jì)結(jié)果23\o"CurrentDocument"9動(dòng)態(tài)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較（凈現(xiàn)值法）25\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn)261總論1.1設(shè)計(jì)依據(jù)及原則1.1.1設(shè)計(jì)依據(jù)（1）國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范；（2）相似管道的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)；（3）設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。1.1.2設(shè)計(jì)原則（1）嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行國(guó)家、行業(yè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。（2）采用先進(jìn)、實(shí)用、可靠的新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備、新材料，建立新的管理體制，保證工程項(xiàng)目的高水平、高效益，確保管道安全可靠，長(zhǎng)期平穩(wěn)運(yùn)行。（3）節(jié)約用地，不占或少占良田，合理布站，站線結(jié)合。站場(chǎng)的布置要與油區(qū)內(nèi)各區(qū)塊發(fā)展緊密結(jié)合。（4）在保證管線通信可靠的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，降低工程投資。提高自控水平，實(shí)現(xiàn)主要安全性保護(hù)設(shè)施遠(yuǎn)程操作。（5）以經(jīng)濟(jì)效益為中心，充分合理利用資金，減少風(fēng)險(xiǎn)投資，力爭(zhēng)節(jié)約基建投資，提高經(jīng)濟(jì)效益。1.2總體技術(shù)水平（1）采用高壓長(zhǎng)距離全密閉輸送工藝。（2）采用原油變頻調(diào)速工藝。（3）輸油管線采用先進(jìn)的SCADA系統(tǒng)，使各站場(chǎng)主生產(chǎn)系統(tǒng)達(dá)到有人監(jiān)護(hù)、自動(dòng)控制的管理水平。既保證了正常工況時(shí)管道的平穩(wěn)、高效運(yùn)行，也保證了管道在異常工況時(shí)的超前保護(hù)，使故障損失降低到最小。（4）采用電路傳輸容量大的光纖通信。給全線實(shí)現(xiàn)SCADA數(shù)據(jù)傳輸帶來(lái)可靠的傳輸通道，給以后實(shí)現(xiàn)視頻傳輸、工業(yè)控制及多功能信息處理提供了可能。（5）在線路截?cái)嚅y室設(shè)置電動(dòng)緊急切斷球閥，在SCADA中心控制室根據(jù)檢漏分析的結(jié)果，確定管道泄漏位置，并可及時(shí)關(guān)閉相應(yīng)泄漏段的電動(dòng)緊急切斷球閥。（6）站場(chǎng)配套自成系統(tǒng)。（7）采用固化時(shí)間短、防腐性能優(yōu)異的環(huán)氧粉末作為管道外防腐層。2輸油工藝2.1主要工藝參數(shù)2.1.1設(shè)計(jì)輸量年輸量為3000萬(wàn)噸2.1.2其它有關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（1）保溫層（泡沫塑料）40mm；（2）管道埋地深1.6m；（3）管道埋深處平均地溫：T=5+6+7+8+9+11+12+13+12+10+8+7_9C1210°12(4)原油含水＜0.5%；(4)（5）年輸送天數(shù)：350天。2.2主要工藝技術(shù)輸油干線擬采用密閉輸油方式。輸油管道首站設(shè)置出站超高壓保護(hù)裝置，中間站設(shè)變頻器控制各進(jìn)干線的壓力，確保輸油干線長(zhǎng)期安全、平穩(wěn)運(yùn)行。3工程概況某油田計(jì)劃鋪設(shè)一條180公里、年輸量為300萬(wàn)噸的熱油管道，管線經(jīng)過(guò)區(qū)域地勢(shì)平坦。表3-1地溫資料:月份123456789101112地溫°C567891112131210874設(shè)計(jì)參數(shù)4.1管道設(shè)計(jì)參數(shù)最大運(yùn)行壓力7.5MPa，末站剩余壓頭60m，局部摩阻按1.2%，進(jìn)站溫度控制在39°C，最高輸送溫度70°C，最低輸送溫度35°C。4.2原油物性20°C相對(duì)密度0.867，50°C粘度9.6mPa.s，粘溫指數(shù)0.038。

4.3其它參數(shù)保溫層采用黃夾克，厚度40mm,土壤導(dǎo)熱系數(shù)1.2財(cái)m。C）。5工藝計(jì)算5.1輸量換算管道周圍的自然溫度;12T=5+6+7+8+9+11+12+13+12+10+8+7_9C

0一；12平均溫度為:12T_3Tr+3TZ式中Tpj——平均溫度，CTrT——加熱站的起點(diǎn)、終點(diǎn)溫度，C。由公式（5-1）得：T_1x70+-x35_46.7（C）

p'j33溫度系數(shù)為：&_1.825-0.001315p20式中&溫度系數(shù)，kg/（m3-°C）；p20——溫度為20C時(shí)的油品密度，kg/m3。由公式（5-2）得：&_1.825—0.001315x（0.867x1000）_0.68546.7C時(shí)原油的密度為：P467_P20-&（t-20）式中P467——溫度為46.7C時(shí)的油品密度，kg/m3；&——溫度系數(shù)，kg/（m3?。C）；（5-1）（5-2）（5-3）P20——溫度為20C時(shí)的油品密度，kg/m3；T——油品溫度，°C。（5-1）（5-2）（5-3）由公式（5-3）得：P467_876-0.685x(46.7-20)_857.7(kg/m3)體積流量為：

Q=—(5-4)Pt式中Q體積流量，m3/s或m3/h；G年輸量，kg；T——年輸油時(shí)間，按350天算。由公式(5-4)得：Q=③00xI07=0.ii566(m3..s)=416.376(m3.h)857.7x24x350x36005.2管徑規(guī)格選擇5.2.1選擇管徑取經(jīng)濟(jì)流速為V=2.0m/s,則管徑為：D=迫(5-5)兀v式中D管道直徑，m；Q體積流量，m3/s；V——經(jīng)濟(jì)流速，m/s。由公式(5-5)得：D=：4X0.11566=0.2714(m)牝272(mm)3.14x25.2.2選擇管道壁厚查規(guī)范，選規(guī)格為X60的管材，其最小屈服強(qiáng)度為415MPa,故其壁厚為：(5-6)式中5壁厚，P——設(shè)計(jì)壓力(取工作壓力的1.15倍)MPa;D——管道外徑，m；D=d+25；［。］——許用壓力，MPa；［。］=2K5；式中5壁厚，K——設(shè)計(jì)系數(shù)，取0.72；4——焊縫系數(shù)，取15?——鋼管的最低屈服強(qiáng)度，X60鋼取413MPa。由公式(5-6)得：

8=8.05x(272+2x8)=3")2x0.72x1x413查規(guī)范，選?273x4為方案一和^325x4為方案二的標(biāo)準(zhǔn)管道。5.3熱力計(jì)算5.3.1計(jì)算K值①方案一：?273x4的標(biāo)準(zhǔn)管道管道中的實(shí)際流速為:4Q兀d24Q兀d24x0.11566=2.098m/s（5-7）3.14x式中d一管道內(nèi)徑，m；Q體積流量，m3/s；V]實(shí)際流速，m/s。選取泡沫塑料作為保溫材料，查規(guī)范可知，第一層鋼管壁的導(dǎo)熱系數(shù)為45.5W/（m?。C），第二層保溫層的導(dǎo)熱系數(shù)為0.04W/（m?。C）。查閱相關(guān)手冊(cè)可知，保溫材料厚度為40mm。而：式中KL1~7+Zcqand2n人1iZ-^lnD12n人d1i單位長(zhǎng)度的總傳熱系數(shù)，1式中KL1~7+Zcqand2n人1iZ-^lnD12n人d1i單位長(zhǎng)度的總傳熱系數(shù)，1。1ln—。+danD（5-8）（5-9）油流至管內(nèi)壁的放熱系數(shù)W/(m2?。C)；氣——第i層（結(jié)蠟層、鋼管壁、防腐絕緣層等）導(dǎo)熱系數(shù)，W/（m?。C）d管內(nèi)徑，m；D第i層的外徑，m；

d第i層的內(nèi)徑，m；若以］>>以2，D取外徑；若以］D取內(nèi)徑。q以2，D若以］>>以2，D取外徑；若以］D取內(nèi)徑。q以2，D取算數(shù)平均值;I353ln=1.022x3.14x45.52652x3.14x0.04273ln竺+Z—lnD=2兀人dln竺+管道最外層至周圍介質(zhì)的放熱系數(shù)為:2人、以=七（5-10）2Dln［生+已2一1］-DD式中七——土壤導(dǎo)熱系數(shù)，W/（m?。C）；h管中心埋深，m；D最外層的管外徑，m。2x1.2由公式2x1.2=2.15）2-1]0.3530.353ln[2x（1+空+,、（1）2-1]0.353在紊流情況下，a1對(duì)總傳熱系數(shù)影響很小，可忽略不計(jì)。由公式（5-8）得：=0.29[w/（m?。C）]（5-11）=0.29[w/（m?。C）]（5-11）管道總傳熱系數(shù)為：K=Klx兀D式中K——管道總傳熱系數(shù)，W/（m?。C）；Kl——單位長(zhǎng)度的總傳熱系數(shù)，W/（m2?。C）；D——管道內(nèi)徑，m。由公式（5-11）得：K=0.29x3.14x0.265=0.24[W/（m?。C）]②方案二：

4325x4的標(biāo)準(zhǔn)管道管道中的實(shí)際流速為:4Q4x0.11566,=1.466m/s2V2兀d2（317）3.14xk1000；4Q4x0.11566,=1.466m/s2V2兀d2（317）3.14xk1000；式中d一管道內(nèi)徑，m；Q體積流量，m3/s；實(shí)際流速，m/s。v2選取泡沫塑料作為保溫材料，查規(guī)范可知，第一層鋼管壁的導(dǎo)熱系數(shù)為45.5W/（m-oC），第二層保溫層的導(dǎo)熱系數(shù)為0.04W/（m?。C）。查閱相關(guān)手冊(cè)可知，保溫材料厚度為40mm。而:Kl1,▽1|D1+￡ln——i+and2丸人da丸DD—lnD+—nD2兀人d2兀人1i1（5-8）（5-9）式中KL單位長(zhǎng)度的總傳熱系數(shù)，油流至管內(nèi)壁的放熱系數(shù)W/（m2?。C）；第i層的厚度，m；氣——第i層（結(jié)蠟層、鋼管壁、防腐絕緣層等）導(dǎo)熱系數(shù)，W/（m-oC）d管內(nèi)徑，m；D第i層的外徑，m；d第i層的內(nèi)徑，m；D最外層的管外徑，m；D——管徑，m；若氣＞＞a2，D取外徑；若氣^以/D取算數(shù)平均值;若氣＜a2,D取內(nèi)徑。由公式（5-9）得：

Z^lnD=—_1ln竺+—1ln竺=0.8762兀人d2x3.14x45.53172x3.14x0.04325ii管道最外層至周圍介質(zhì)的放熱系數(shù)為：(5-10)a_2人以22h'：2h=(5-10)Dwln[r成）2—1]w式中七——土壤導(dǎo)熱系數(shù)，W/（m?。C）；h管中心埋深，m；D最外層的管外徑，m。由公式（5-10）得:2x1.2在紊流情況下由公式（5-8）2x1.2在紊流情況下由公式（5-8）0.405ln[2x（1+*+產(chǎn)（1+偵心0.405Va]對(duì)總傳熱系數(shù)影響很小，得:）2—1]0.405可忽略不計(jì)。=1.79(5-11)（5-12）(5-11)（5-12）=0.32[w/(m?。C)]0.876+1.79x3.14x0.405管道總傳熱系數(shù)為:K=Klx兀D式中K——管道總傳熱系數(shù)，W/（m?。C）；Kl——單位長(zhǎng)度的總傳熱系數(shù)，W/（m2?。C）；D——管道內(nèi)徑，m。由公式（5-11）得:K=0.32x3.14x0.317=0.32[W/(m?。C)]5.3.2計(jì)算站間距15。C時(shí)原油的相對(duì)密度為:d15=P：0&一20)41000式中d15——15C時(shí)原油的相對(duì)密度;溫度系數(shù)，kg/（m3?。C）；

P20——溫度為20°C時(shí)的油品密度，kg/m3。由公式(5-12)得：,867-(1.825-0.001315x867)x(15-20)d15==0.863641000原油的比熱容為:（5-13）C=-^(1.687+3.39x10-3T)式中d45——15C時(shí)原油的相對(duì)密度；C——比熱容，kJ/(kg?。C)；T——原油溫度，C。（5-13）由公式（5-13）得：C=1x（1.687+3.39x10-3x46.7）=1.99[kJ/（kg?。C）],.0.8636質(zhì)量流量為：q=%（5-14）式中G1原油質(zhì)量流量，kg/s；G年輸量，kg；t——年輸油時(shí)間，按350天算。由公式（5-14）得：八300x1071=350x24x3600=.('')加熱站間距為:（5-15）GCT-T

L=—1—ln0（5-15）R兀DKT-T0式中§原油質(zhì)量流量，kg/s；K——管道總傳熱系數(shù)，W/（m?。C）；D——管道內(nèi)徑，m；Tr——加熱站的出站溫度，C；T0——管道周圍的自然溫度，C；

Tz——加熱站的進(jìn)站溫度，C；Lr——加熱站間距，①方案一：4273x4的標(biāo)準(zhǔn)管道由公式（5-15）得:=701.59(燦)99.21x1.99x10370-9ln3.14x0.265x0.2439=701.59(燦)加熱站數(shù):n=^^（5-16）LR式中n——加熱站數(shù)，個(gè)；L一輸油管道總長(zhǎng)，m；Lr——加熱站間距，m；由公式（5-16）得：n=180=0.26（個(gè)）機(jī)1（個(gè)）701.59熱負(fù)荷：（5-17）_G、C(Tr-Tz)（5-17）門式中q——加熱站的熱負(fù)荷，kJ/s；門——加熱站的效率；氣原油質(zhì)量流量，kg/s；Tz——加熱站的進(jìn)站溫度，C；Tr——加熱站的出站溫度，C。C——比熱容，kJ/（kg?。C）由公式（5-17）得：q=竺xL"x（70-竺=7650.3（Js）0.8由于熱站的熱負(fù)荷較大，故需增加熱站數(shù)，取n=2個(gè)。則熱站間距為：L=L（5-18）Rn式中n加熱站數(shù)，個(gè)；L一輸油管道總長(zhǎng)，m；Lr——加熱站間距，m；由公式（5-18）得:Lr=1|°=90（km）計(jì)算出站溫度出站溫度為：Tr=T0+（Tz-T0）eG1C（5-19）式中G1原油質(zhì)量流量，kg/s；Tz——加熱站的進(jìn)站溫度，C；Tr——加熱站的出站溫度，°C。C——比熱容，kJ/（kg?。C）L——加熱站間距，m；K一管道總傳熱系數(shù)，W/（m?。C）；D——管道內(nèi)徑，m。t0——管道周圍的自然溫度，°C；由公式（5-19）得：0.24x3.14x0.265x90x103T=9+(39-9)e99.21x1.99x103=57.8(C)由公式(5-17)得熱負(fù)荷為：99.21x1.99x(57.8-39)q==4639.56(KJ/s)0.8②方案二：4325x4的標(biāo)準(zhǔn)管道:由公式（5-15）得:99.21x1.99x10370—9ln3.14x0.317x0.3239-9=439.88(km)加熱站數(shù)：Ln=——LR（5-16）式中n——加熱站數(shù)，個(gè)；L一輸油管道總長(zhǎng)，m；Lr——加熱站間距，m；由公式（5-16）得：n=180=0.41（個(gè)）機(jī)1（個(gè)）439.88熱負(fù)荷：(5-17)_GC（Tr-T^）門(5-17)式中q——加熱站的熱負(fù)荷，kJ/s；門——加熱站的效率；氣原油質(zhì)量流量，kg/s；Tz——加熱站的進(jìn)站溫度，C；Tr——加熱站的出站溫度，C。C——比熱容，kJ/（kg?。C）由公式（5-17）得：q=空*L"x（7。-竺=7Js）0.8由于熱站的熱負(fù)荷較大，故需增加熱站數(shù)，取n=2個(gè)。則熱站間距為：L=L（5-18）Rn式中n——加熱站數(shù)，個(gè)；L一輸油管道總長(zhǎng)，m；Lr——加熱站間距，m；由公式（5-18）得：Lr=竺=90（km）計(jì)算出站溫度出站溫度為：Km「Tr=T0+（Tz-T0）eGf（5-19）式中§原油質(zhì)量流量，kg/s；Tz——加熱站的進(jìn)站溫度，C；Tr——加熱站的出站溫度，°C。C——比熱容，kJ/（kg?。C）

L——加熱站間距，m；K一管道總傳熱系數(shù)，W/（m?。C）；D——管道內(nèi)徑，m。T0——管道周圍的自然溫度，C；由公式（5-19）得：0.332x3.14x0.317x90x103T=9+（39-9）e99.21x1.99x103=54.3（C）由公式（5-17）得熱負(fù)荷為：99.21x1.99x（54.3-39）q==3775.8（KJ/s）0.85.4水力計(jì)算5.4.1計(jì)算輸油平均溫度下的原油運(yùn)動(dòng)粘度①方案一：?273x4的標(biāo)準(zhǔn)管道由公式（5-1）得平均溫度為：T=3x57.8+2x39=45.27（C）由公式（5-3）得50C時(shí)原油的密度為：p=867-（1.825-0.001315p）x（50-20）=812.3（kg/m3）（5-20）故平均溫度下的運(yùn)動(dòng)粘度為：（5-20）u=ue-u（t-t0>式中七j,u0——溫度為平均溫度、10時(shí)油品的運(yùn)動(dòng)黏度，m2/s；u——黏溫指數(shù)，1/C。由公式（5-20）得：Upj9.6xUpj9.6x10-3e-0.038(45.27-50)812.3=14.1x10-6(m2/s)?325x4的標(biāo)準(zhǔn)管道由公式（5-1）得平均溫度為:T=3x54.3+1x39=44.1（C）由公式（5-3）得50。C時(shí)原油的密度為：

p5o=867-(1.825-0.001315p20)x(50-20)=812.3(kg/m3)故平均溫度下的運(yùn)動(dòng)粘度為：u,=ue-u(t-t0)(5-20)式中氣,u0——溫度為平均溫度、％時(shí)油品的運(yùn)動(dòng)黏度，m2/s；u——黏溫指數(shù)，1/C。由公式(5-20)得：9.6x10-3=14.9x10-6(m=14.9x10-6(m2/s)pj812.35.4.2判斷流態(tài)①方案一：4273x4的標(biāo)準(zhǔn)管道雷諾數(shù)為:Re=-4Q冗du57.9Re1(5-21)(5-22)式中u黏溫指數(shù)u——輸送溫度下原油的運(yùn)動(dòng)黏度，m2/s；Q——雷諾數(shù)為:Re=-4Q冗du57.9Re1(5-21)(5-22)式中u黏溫指數(shù)u——輸送溫度下原油的運(yùn)動(dòng)黏度，m2/s；Q——管路中原油的體積流量，m3/s；e——管壁的絕對(duì)粗糙度，m。由公式(5-21)得：1/C。Re=4x0.11566=393423.14x0.265x14.1x10-6由公式(5-22)得：57.9Re1=2x0.a54x10-38=433272

()70.265由于3000vRevRe「所以其是處于水力光滑區(qū)，故前面的假設(shè)是正確的。②方案二：4325x4的標(biāo)準(zhǔn)管道雷諾數(shù)為：Re=絲兀du(5-21)Rei57.9（5-22）u——輸送溫度下原油的運(yùn)動(dòng)黏度，m2/s；Q——管路中原油的體積流量，m3/s；e——管壁的絕對(duì)粗糙度，m。由公式（5-21）得：Re=4x0.11566=311943.14x0.317x14.9x10-6由公式（5-22）得：57.9Re1=.x0.054X10-38=198288（）70.317由于3000vRevRe「所以其是處于水力光滑區(qū)，故前面的假設(shè)是正確的。5.4.3計(jì)算摩阻①方案一：4273x4的標(biāo)準(zhǔn)管道一個(gè)加熱站間的摩阻為：Q2-mUm七］=0一jLr（5-23）總摩阻為：h=nhi（5-24）全線所需總壓頭為：H=h+1.2%h+h+AZ（5-25）式中hR——沿線總摩阻，m；hRi——加熱站間距的摩阻，m；H-一全線所需要的總壓頭，m。由公式（5-23）得：0.115662-0.25X（14.1x10-6）0.25

h=0.0246x90000=1528（m）R10.2655-0.25由公式（5-24）得：h=1x1528=1528（m）由公式（5-25）得：H=1528+1528x1.2%+60=1606.34（m）②方案二：4325x4的標(biāo)準(zhǔn)管道一個(gè)加熱站間的摩阻為：Q2-mUmh^=0一虬Lr(5-23)總摩阻為：h=nh(5-24)全線所需總壓頭為：*"H=h+1.2%h+h+AZ(5-25)式中hR——沿線總摩阻，m；hRi——加熱站間距的摩阻，m；H-一全線所需要的總壓頭，m。由公式(5-23)得：0.115662-0.25X(14.9x10-6)0.25

h=0.0246x90000=1987(m)R10.3255-0.25由公式(5-24)得：h=1x1987=1987(m)由公式(5-25)得：H=1987+1987x1.2%+60=2071(m)6設(shè)備選型6.1設(shè)備選型計(jì)算6.1.1泵的選型選泵原則：流量以任務(wù)輸量為依據(jù)，最大輸量、最小輸量為參考；摩阻以任務(wù)輸量下的摩阻為依據(jù)，最大輸量、最小輸量下的摩阻為參考。同時(shí)，考慮一定的富裕量。若輸送正常流量為Qp，則采用適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)估算泵的流量，一般取Q二(1.05?1.10)Qp。估算泵揚(yáng)程時(shí)，考慮泵在最困難條件下，計(jì)算流動(dòng)損失，確定所需揚(yáng)程Hp，根據(jù)需要再留出些裕量，最后估算選泵揚(yáng)程，一般取^(1.10?1.15)Hp。根據(jù)油田輸量變化情況，為發(fā)揮泵的經(jīng)濟(jì)效益，選泵原則為：最小輸量期，運(yùn)行1臺(tái)小泵；任務(wù)輸量期，運(yùn)行1臺(tái)大泵；最大輸量期，1臺(tái)大泵與1臺(tái)小泵并聯(lián)運(yùn)行。同時(shí)，大泵考慮1臺(tái)備用。選用泵型號(hào)為KDY500-130X5，其流量為500m3/h，揚(yáng)程為650m，轉(zhuǎn)速為2980轉(zhuǎn)/分，效率為83%。每個(gè)泵站選用兩臺(tái)，其中一臺(tái)為備用泵。方案一：由公式(5-3)得平均溫度下的密度為：p4373=867-(1.825-0.001315p20)x(57.8-20)=798.1(kg/m3)泵所產(chǎn)生的壓力為：P=pgH(6-1)式中P——泵所能夠提供的壓力，Pa；p——油品的密度，kg/m3；H一泵所提供的揚(yáng)程，m；由公式(6-1)得：P=798.1x9.8x650x10-6=5.1(MPa)<7.5MPa故所選擇的泵符合要求。方案二：由公式(5-3)得平均溫度下的密度為：p4373=867-G.825-0.001315p20)x(44.1-20)=823(kg/m3)泵所產(chǎn)生的壓力為：P=pgH(6-1)式中P——泵所能夠提供的壓力，Pa；p油品的密度，kg/m3；H一泵所提供的揚(yáng)程，m；由公式(6-1)得：P=823x9.8x650x10-6=5.2(MPa)<7.5MPa故所選擇的泵符合要求。6.1.2原動(dòng)機(jī)的選型JKZ異步電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為JKZ-2000,額定功率2000kw,額定電壓6000V，額定電流234A,轉(zhuǎn)速2985轉(zhuǎn)/分，效率95.5%。6.1.3加熱設(shè)備選型首站選用換熱器，其他加熱站選用直接管式加熱爐，型號(hào)：GW4400-Y/64-Y,其額定功率為4400KW，效率為87%。

6.2站場(chǎng)布置①方案一：4273x4的標(biāo)準(zhǔn)管道泵站數(shù)為：(6-2)Hn(6-2)Hc式中n——泵站數(shù)，個(gè)；H一全線所需的總壓頭，m；H——泵所提供的揚(yáng)程，m。由公式(6-2)得：1606.346501606.34650=2.5(個(gè))向上取整，取n=3(個(gè))；為了保證任務(wù)輸量不變，可對(duì)泵站中的泵機(jī)組采取減小級(jí)數(shù)等措施。米用平均法布站，其站間距為：L=—(6-3)式中Lr——泵站站間距，m；L管線總長(zhǎng)，m；由公式(6-3)得：Lr=寫=90(km)泵站內(nèi)壓頭損失不計(jì)，后面的泵站進(jìn)口壓力控制在30?80m范圍內(nèi)。(1)當(dāng)首站與第二站站間距取90km,其進(jìn)口壓力為：h=H-iL-AZ-h(6-4)式中七——泵站進(jìn)口的剩余壓頭，m；H一泵站所提供的揚(yáng)程，m；i——水力坡降；L兩泵站的站間距，m；AZ——兩泵站間的高程差，m；hm——泵站內(nèi)壓頭損失，m。取首站與第二站的站間距為65km，進(jìn)口壓力為：

水力坡降:.H1606.34i=——=l180000=0.0089h=水力坡降:.H1606.34i=——=l180000=0.0089h=650-0.0089x65x1000=44.8(m)符合要求，故第二站布置在距離首站65km處。(2)取首站與第三站的站間距為135km，進(jìn)口壓力為：h]=650+44.8—0.0089x(135—65)x103=71.8(m)符合要求，故第三站布置在距離首站135km處。故全線泵站布置完畢。②方案二：4325x4的標(biāo)準(zhǔn)管道：水力坡降：i=H=2071=0.0115l180000H

n=Hc(6-2)式中n——泵站數(shù)，個(gè)；H一全線所需的總壓頭Hc——泵所提供的揚(yáng)程，m。由公式(6-2)得：m；22071650=3.2(個(gè))向上取整，取n=4(個(gè))；為了保證任務(wù)輸量不變，可對(duì)泵站中的泵機(jī)組采取減小級(jí)數(shù)等措施。米用平均法布站，其站間距為:(6-3)式中Lr——泵站站間距，m；L管線總長(zhǎng)，m；由公式(6-3)得：180――=45(km)泵站內(nèi)壓頭損失不計(jì)，后面的泵站進(jìn)口壓力控制在30?80m范圍內(nèi)。h=H-iL-AZ-h式中與——泵站進(jìn)口的剩余壓頭，m；H一泵站所提供的揚(yáng)程，m；i——水力坡降；L兩泵站的站間距，m；AZ——兩泵站間的高程差，m；hm——泵站內(nèi)壓頭損失，m。取首站與第二站的站間距為50km，進(jìn)口壓力為：h=650-0.0115x50x1000=75(m)t符合要求，故第二站布置在距離首站50km處。取首站與第三站的站間距為102km，進(jìn)口壓力為：h=650+75-0.0115x(110-50)x1000=35(m)t1符合要求，故第三站布置在距離首站120km處。取首站與第四站的站間距為175km，進(jìn)口壓力為：(6-4)h2=650+35-0.0115x(175-120)x103=47.5(m)符合要求，故第四站布置在距離首站175km處。故全線泵站布置完畢。7最小輸量①方案一：管道的最小輸量為:K兀DLminCInTLXHTTZmin一