輸油管道設(shè)計與管理-

1、輸油管道的運輸特點：運輸量大，能耗少，運費低。管道大局部埋設(shè)于地下，占地少，受地形地物限制少，可以縮矩運輸距離。受惡劣自然氣候和災(zāi)難的影響小，無噪聲，油氣損耗少，對環(huán)境的污染少，密閉安全，能夠長期連續(xù)運行。適于大量、單向、定點運輸石油及其產(chǎn)品，便于治理，易于實現(xiàn)遠(yuǎn)程集中掌握，生產(chǎn)效率高。2、影響熱輸管道軸向溫降因素：四周介質(zhì)溫度T0：不同季節(jié)，管道埋深處地溫不同，T0不同，溫降狀況亦不同，冬季T0低，溫降快。kk因此進(jìn)展熱流計算時，要慎重確定k值。假設(shè)在兩個加熱站之間的管路上，k值有明顯的變化，則應(yīng)分段計算。輸量G：在大輸量下，沿線溫度分布要比小輸量平緩的多。隨輸量的減小，終點油溫將急劇減小。3、熱油輸送管道的特點：輸送過程中沿程的能量損失包括熱能損失和壓能損失兩局部。輸送過程中的熱能損失和壓能損失相互聯(lián)系，且熱能損失起主導(dǎo)作用。設(shè)計熱油輸送因素，而油品的粘度則取決于輸送溫度的凹凸。輸送過程中管道沿線油溫變化，油流粘度不同，沿程水力坡降不是常數(shù)。一個加熱站間，沿油流方向距加熱站越遠(yuǎn)，油溫越低，粘度越大，水力坡降越大。4、熱泵站先泵后爐流程的缺點：材消耗和投資外，還帶來擔(dān)憂全因素。5、與原油管道相比，成品油挨次輸送管道有哪些特點：產(chǎn)生混油首、末站需要較大的油罐容量輸送多種油品水力狀況簡單需校核多種工況需要較高的自控水平和牢靠的檢測儀表成品油管道設(shè)計和運行治理中必需掌握管道各時段沿線的分輸量和管輸量，以保證管〔多種油品挨次輸送時，運行難度大〕6、熱油管道在中等流量區(qū)時，為什么隨流量減小，摩阻反而增大？隨著Q的增加，Tz顯著上升，對于粘度隨溫度較大變化較大的油品，這將使得油流的粘度摩阻反而下降的可能性更大。7、在熱油管道上承受“從泵到泵”密閉輸送流程時，常承受泵前加熱流程簡答該流程的優(yōu)點：使加熱爐處在低壓下工作，既省鋼材，又安全牢靠。使進(jìn)泵油的粘度降低，提高了泵的效率，節(jié)約了動能。改善罐內(nèi)管線的結(jié)蠟狀況。8、怎樣用圖解法推斷翻越點？假設(shè)水力坡降線與終點相交之前首先與某高點F相切，F(xiàn)為翻越點。而是靠近線路終點的某個高點。9、溫降曲線特點：溫降曲線為一指數(shù)曲線，漸近線為T=T0在兩個加熱站之間的管路上，各處的溫度梯度不同，加熱站出口處，油溫高，油流與四周介質(zhì)的溫差大，溫降快，曲線陡。隨油流的前進(jìn)，溫降變慢，曲線變平。因此隨出站溫TzTR10Tz只提高57aLR較大時，Tz不宜過高。10、削減混油的措施：在保證操作要求的前提下，盡量承受最簡潔的流程，以削減基建投資與混油損失。工藝流程應(yīng)做到盲、支管少，管路的掃線、放空沒有死角；線路上應(yīng)盡量少用管件，以削減可的初始混油。挨次輸送管道盡量不用副管，由于副管會增加混油，尤其當(dāng)副管管徑和干管不同時，使混油增加，但當(dāng)輸油管全線各管段輸量存在較大差異時，變徑管的使用是難以避開的。當(dāng)管道沿線存在翻越點時，翻越點后自流管段內(nèi)油品的不滿流以及流速的陡增會造成混油，因而須實行措施盡可能消退不滿流管段。確定輸送次序時，應(yīng)盡量選擇性質(zhì)相近的兩種油品相互接觸，以削減混油損失，簡化混油處理工作。應(yīng)盡量加大輸量，流速大時，相對混油體積要小一些，最好在大于臨界雷諾數(shù)的狀況下切換油品。最好不要停輸，假設(shè)必需停輸時，應(yīng)盡量做好打算，使混油段停在平坦地段；假設(shè)是高差起伏管道，應(yīng)考慮油品輸送挨次，應(yīng)盡量使停輸時重油在下、輕油在上。在起點、終點、分油點、進(jìn)油點儲罐允許的前提下，盡量加大每一種油品的一次輸送量。11、等溫輸油管道設(shè)計計算的根本步驟確定管中心埋深處最冷月份的平均地溫，并作為設(shè)計計算的輸油平均溫度；計算輸油平均溫度下原油的密度；計算輸油平均溫度下原油的粘度；換算流量〔按0年計算，把年任務(wù)輸量換算成體積流量；依據(jù)經(jīng)濟流速，初定管徑D；按鋼管規(guī)格，選出與初定的管徑D0D1，D2，D3；初定工作壓力；按任務(wù)流量和初定的工作壓力選泵，確定工作泵臺數(shù)和工作方式〔串、并聯(lián)；作一個泵站的特性曲線找出對應(yīng)于任務(wù)流量的泵站壓頭Hc，然后依據(jù)此壓頭確定計算壓力壓力+△〕；〔10〕跟據(jù)所求得的p徑；計算流速；計算流速；求雷諾數(shù)；確定流態(tài)；計算水力坡降；推斷翻越點，確定計算長度；h；確定管路全線所需的總壓頭；求泵站數(shù)并化整；分別計算出三種方案〔三種管徑〕的經(jīng)濟評價指標(biāo)；按經(jīng)濟評價指標(biāo)對三種方案進(jìn)展比較，找出最優(yōu)方案；作點；i；i和工作點的壓頭在縱斷面圖上布置泵站；12.設(shè)全線有n個泵站，各站特性為H=A-BQ2-m且各站特性一樣，管道計算長度為L，管道計c算高程差為ΔHsl為常數(shù)，請寫出其次站的進(jìn)出站壓力的表達(dá)式。JH const(一站進(jìn)站壓力〕s1H1

H Hs1

h(一站出站壓力〕c答：fLJQ2mZH Hsz d1Z站進(jìn)：Hs2

H fLJQ2mZd1Z站出：Hdz分析題：

H H hsz cz c1：為什么說串聯(lián)泵更適合于管路特性曲線較陡的狀況？AQ1將輸量降為Q=Q/2時，串、并聯(lián)泵均只開一臺泵即可，工作點分別為B、C，串2 1hh1聯(lián)泵的節(jié)能損失為Δhhh1

1

2

>Δh

，因此，承受2并聯(lián)泵較經(jīng)濟，可適應(yīng)輸量的較大變化。:2：為什么并聯(lián)泵更適合于地形比較陡，高度差比較大的爬坡地段？此時站間管道較寬，管路特性曲線較平，泵所供給的能量主要用于抑制很大的位差靜壓頭。正常運行時兩臺泵運行，輸量為Q，當(dāng)Q=Q/2時，并聯(lián)只需開1 2 1hh21一臺泵，節(jié)能損失Δhh211

。串聯(lián)需開兩臺泵，節(jié)能損失Δh

。∵Δ2

>Δh

∴并聯(lián)更適應(yīng)流量的較大變化:3：從減阻的角度來看副管和變徑管哪個更好？fDD，m=0.25，w=0.297即副管段上單倍。假設(shè)承受變徑管，為使其單位長度的摩f0阻損失也為原來的0.297 倍，變徑管的直徑D 可由公式0i/i=(D/D5-m=(D/D4.75=0.297。即D=1.29D即變徑管的直徑應(yīng)為干線直徑的0 0 o 01.292πDδL,1.29πDδL，變徑管可節(jié)約35%的鋼材。從施工角度看，副管的施工費用也要高于變徑管Q/2，〔管線流態(tài)均為水力光滑區(qū)〕L，Q時各泵站的揚程均為hc，Q/2時各泵站hQH+3(hc-hm)=fLQ2-m+H①c1 s1 ts1輸量為Q/2時能量的平衡方程為：H+3(hc1-hm)=fL(Q/2)2-m+Ht②比較s1/c=hc1h〔1/2〕/c=Q/2消耗用最低為根底原則考慮前者為最優(yōu)計算題：某埋地原油管道等溫輸送管線，任務(wù)輸量G=2500×104〔t/a),管內(nèi)徑D=0.703〔m);年平均

〔℃μ

=82.106

/s2℃時的密度874Kg/e=0.10 191mm；全線長L=17Km。求全線的沿程摩阻損失h1〕計算輸送溫度T的流量1油品19℃時密度為ρ =ρ -α〔T-20〕19 20 0a=1.825-0.001315ρ =1.825-0.01315×874=0.6757Kg/m3.c20所以ρ =874.68Kg/m3.c19體積流量：

G103 Q 19

840036000.9452m3/s〔2〕計算雷諾數(shù)4QRe

19πD19

20826Re10D 100.703 70300e 0.110-3所以3000<Re<70300 故流態(tài)為水力光滑區(qū)m=0.25(3)用列賓宗公式計算沿程摩阻Q2mm

945758210625h 19 19L0.0246 1760001992ml D5m 0.7034.751某管線D=325mm，站間距32Km，總傳熱系數(shù)K=1.8W/m2.c,輸量G=98Kg/s,出站溫度65℃，0沿線地溫T

=3℃，所輸油品物性為ρ0

=852Kg/m3，C=2.0KJ/kg.℃，ν20

=5.3×10-6m2/s，μTR=0.036〔粘溫系數(shù)〔按水力光滑區(qū)計算，β=0.024，m=0.2α=1.825-0.00131ρ ，ρ =ρ αt-2。20 t 20〕計算平均溫度

+(T

-T)e-al=3+(65-3)e1.83.140.32532023 49℃Z 0 R 0

982.0103T 1T 2T 165248.954.3℃pj 3 R 3 Z 3 3(2)由平均溫度計算平均粘度νpjTRpj

(TT)得 pj

(TeRe

T)pj

7.810-6m2/s〔3〕求站間摩阻hjρ =ρ -α〔54.3-20〕54.3 20α=1.825-0.001315ρ =0.70426Kg/m3.℃20ρ =827.8Kg/m354.3GQ 54.3

54.3

0.11838m3/shQ2mmL

0.02460.11831.757.80-6

32023207m54.3 pj0.3254.75l D5m 0.3254.7511、輸油管道的運輸特點：2、影響熱輸管道軸向溫降因素：3、熱油輸送管道的特點：4、熱泵站先泵后爐流程的缺點：5、與原油管道相比，成品油挨次輸送管道有哪些特點：6、熱油管道在中等流量區(qū)時，為什么隨流量減小，摩阻反而增大？7、在熱油管道上承受“從泵到泵”密閉輸送流程時，常承受泵前加熱流程簡答該流程的優(yōu)點：8、怎樣用圖解法推斷翻越點？9、溫降曲線特點：12.設(shè)全線有n個泵站，各站特性為H=A-BQ2-m且各站特性一樣，管道計算長度為L，管道計c J算高程差為ΔHsl為常數(shù)，請寫出其次站的進(jìn)出站壓力的表達(dá)式。分析題：2：為什么并聯(lián)泵更適合于地形比較陡，高度差比較大的爬坡地段？3：從減阻的角度來看副管和變徑管哪個更好？4：某導(dǎo)溫輸油管道，地形平坦沿線高程均相等三個泵站等間距布置，每站兩臺Q/2，〔管線流態(tài)均為水力光滑區(qū)〕計算題：某埋地原油管道等溫輸送管線，任務(wù)輸量G=2500×104〔t/a),管內(nèi)徑D=0.703〔m);年平均

〔℃μ

=82.106

/s2℃時的密度874Kg/e=0.10 191mm；全線長L=17Km。求全線的沿程摩阻損失h。1某管線D=325mm32Km，總傳熱系數(shù)K=1.8W/m2.c,輸量G=98Kg/s65℃，0沿線地溫T

=3℃，所輸油品物性為ρ0

=852Kg/m3，C=2.0KJ/kg.℃，ν20

=5.3×10-6m2/s，μTR=0.036〔粘溫系數(shù)〔按水力光滑區(qū)計算，β=0.024，m=0.2α=1.825-0.00131ρ2，ρ=ρ2αt-2。1、輸油管道的運輸特點：2、影響熱輸管道軸向溫降因素：3、熱油輸送管道的特點：4、熱泵站先泵后爐流程的缺點：5、與原油管道相比，成品油挨次輸送管道有哪些特點：6、熱油管道在中等流量區(qū)時，為什么隨流量減小，摩阻反而增大？7、在熱油管道上承受“從泵到泵”密閉輸送流程時，常承受泵前加熱流程簡答該流程的優(yōu)點：8、怎樣用圖解法推斷翻越點？9、溫降曲線特點：12.設(shè)全線有n個泵站，各站特性為H=A-BQ2-m且各站特性一樣，管道計算長度為L，管道計c J算高程差為ΔHsl為常數(shù)，請寫出其次站的進(jìn)出站壓力的表達(dá)式。分析題：2：為什么并聯(lián)泵更適合于地形比較陡，高度差比較大的爬坡地段？3：從減阻的角度來看副管和變徑管哪個更好？4：某導(dǎo)溫輸油管道，地形平坦沿線高程均相等三個泵站等間距布置，每站兩臺Q/2，〔管線流態(tài)均為水力光滑區(qū)〕計算題：某埋地原油管道等溫輸送管線，任務(wù)輸量G=2500×104〔t/a),管內(nèi)徑D=0.703〔m);年平均

〔℃μ

=82.106

/s2℃時的密度874Kg/e=0.10 191mm；全線長L=17Km。求全線的沿程摩阻損失h。1某管線D=325mm32Km，總傳熱系數(shù)K=1.8W/m2.c,輸量G=98Kg/s65℃，0沿線地溫T

=3℃，所輸油品物性為ρ0

=852Kg/m3，C=2.0KJ/kg.℃，ν20

=5.3×10-6m2/s，μTR=0.036〔粘溫系數(shù)〔按水力光滑區(qū)計算，β=0.024，m=0.2α=1.825-0.00131ρ2，ρ=ρ2αt-2。1、輸油管道的運輸特點：2、影響熱輸管道軸向溫降因素：3、熱油輸送管道的特點：4、熱泵站先泵后爐流程的缺點：5、與原油管道相比，成品油挨次輸送管道有哪些特點：6、熱油管道在中等流量區(qū)時，為什么隨流量減小，摩阻反而增大？7、在熱油管道上承受“從泵到泵”密閉輸送流程時，常承受泵前加熱流程簡答該流程的優(yōu)點：8、怎樣用圖解法推斷翻越點？9、溫降曲線特點：12.設(shè)全線有n個泵站，各站特性為H=A-BQ2-m且各站特性一樣，管道計算長度為L，管道計c J算高程差為ΔHsl為常數(shù)，請寫出其次站的進(jìn)出站壓力的表達(dá)式。分析題：2：為什么并聯(lián)泵更適合于地形比較陡，高度差比較大的爬坡地段？3：從減阻的角度來看副管和變徑管哪個更好？4：某導(dǎo)溫輸油管道，地形平坦沿線高程均相等三個泵站等間距布置，每站兩臺Q/2，〔管線流態(tài)均為水力光滑