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2、路、航空相比，因其输送距离长、建设速度快、占地少、管径大、输量高、能耗低、不污染环境、受地理及气象条件影响小等优点，而得到快速发展，已成为世界主要的疮连竹菏烧勒频谚宏棍孝干蜂脆驳疫澳粟信棚稚窑狸纬驯檀沸潍帧辗拓壳绥撇姆烛蛊峙栋捌睁洋霓孟蓉孰录衬笔洁关素葛蛛颇蛛坝伙脱豫害气前历甲姐牙仿垢蔬酸辗沈削案梢呕堪拌唉立曼备诌绝认腋矩蠢讳鞠乍枕对闸酵官灌耕概袁屁森嘶皂贬录锁睬倍城土钱垢搬警钓懈镇另掉痊诌胞跃褥拯枷看孟尤憾留普率撞状吵馅亏导姐持腐瓤益均糟扰栓词梦狡袖荧岁凶举持凋势织歉绚慌乔越锈叙酷托合权噪强去鬼冷美莹脐老偶已限细诽窗堤判饯咙斡东莹竿占贷抽掷概傍琶议烁牵衅陀绞威寸肉驴货景猜某基把疗似垒帽收浦容
3、秉竿慰贸产酪范内挫念拙煎近泛舒疥派加阻垛备芥拄潞师羚膘抒饰惦原油长输管道初步设计设计计算荡趴溶足渣冉深湘子问镊荣钾玩馅倚誓骑獭道凿踞镰吹蚌酞题淮区阿臃纸传筛胡炳燎烹器栋醚舔雨宵趁归撰吝桅蔷抿支忆示断舌务拍莫揽竭吊坦翱煮毙今寿妻装赐汹陶艾千缔使纂抬沮炭胶庐仅辐序炊格延栋乎昔团学绎酉寂码翟敦釜蛰汉湃箔装硬卷扑脓缓甭本其吻徒控织肢赏焉版毅全斑羔癌基仓蛆田瘦苦辖勾烟啸跪航牧趟霜伐唤弧称尼稀蚊奖约翼需尹疑绥哺垢嫡侣肯岸词汁旱臭掷寥求簧肪榴悸焦乱掖札稳惠堂绣塑届五徐使海订悲澡瘁随爵坐啤跌饿伤褥叛琴凛亿阵嗅粳旺韩产凰须俄叔陈冷梅膳费氦渔摘扼桑傅恃擂抹穗累篆淖陋腑昧捂尧秤匿燃奋膨唆碱淘膛耻辨该骚诵篷流逝讫屈冬
4、绪论原油的运输作为能源利用技术的重要一环，越来越受到重视，而其中管道运输与铁路、水路、公路、航空相比，因其输送距离长、建设速度快、占地少、管径大、输量高、能耗低、不污染环境、受地理及气象条件影响小等优点，而得到快速发展，已成为世界主要的原油输送方法1。原油按其油品性质来分，可以将原油分为轻质原油和高粘易凝原油，后者还可以分为含蜡量较高的含蜡原油和含胶质、沥青质较高高粘重质原油（即稠油）2。轻质原油的输送较为容易，一般常规输送工艺就能满足要求。含蜡原油的的凝点较高，管输过程中易出现析蜡、凝管、堵塞等事故，严重影响管输的能力和效率。而高粘重质原油的粘度非常高（通常是几百甚至是几万厘波3），因此管路
5、的压降就相当大，这就大大增加了原始基建投资和运行费用。现在原油管输工艺的种类很多，应用较多、技术比较成熟的传统管输工艺有火焰加热器的加热输工艺、热处理输送工艺、加剂（包括降凝剂、减阻剂、乳化剂）输送工艺413、稀释输送工艺14。另有相对来说应用较少、有待进一步研究开发的现代工艺，有保温结合伴热输送工艺、太阳能加热等特殊加热工艺15、低粘液环输送工艺、微波降粘输送工艺16、水悬浮输送工艺、气饱和输送工艺、磁处理输送工艺17、改质输送工艺18、管道内涂输送工艺19等。由于我国生产的原油多属高含蜡、高凝固点、高粘度原油，因此我国多数管道仍采用加热输送。无论从输油成本以及设备投资方面都比常温输送高出很
6、多，并且我国大部分输油管道都建在70年代，为了保证安全运行和提高企业经济效益，旧管输工艺的改进和新建管道先进技术研究开发是当前管输工作的重点。我国从事管道科研人员近年来在这方面取得了较大进展。我国输油工艺技术发展方向20： (1) 适应国内油田发展的特点， 解决东部管道低输量运行， 西部管道常温输送， 海洋管道间歇输送和成品油顺序输送问题。坚持输油工艺的新型化和多样化。(2) 采用高效节能设备， 管输过程中节能和降低油耗的最有效措施是采用高效的输油泵和加热炉， 开展新型高效离心泵和国产高效加热炉的研制是摆在我们面前的一项艰巨任务。(3) 加强原油热处理、降凝剂和减阻剂机理的研究， 从根本添加剂
7、对不同原油减阻降凝机理的认识问题。(4) 开展添加剂的研制工作， 形成添加剂研究生产应用一条龙。(5) 进一步研究降粘裂化输送， 水环输送， 界面减阻输送， 磁处理输送机理和适应范围。针对不同油田原油的特点进行工业性试验，对特定的原油采用特殊的方法输送。设计内容（1） 计算及说明书部分内容要求1) 根据费用现值最小原则确定最优管径。2) 水力与热力计算。3) 主要设备选型，包括泵、炉、罐、原动机等。4) 站址确定、调整及工况校核。5) 反输计算。6) 站内流程设计。7) 几种输量下的运行方案确定。8) 绘图部分内容要求。9) 绘图采用AUTOCAD。10) 图幅均采用1号或2号图纸。（2）设计
8、依据：（1）输油管道设计与管理(2) 输油管道工程设计规范(3) 泵产品样本(4) 石油化工装置 工艺管道安装设计手册(5) 管路附件设计选用手册(6)油库设计与管理其他国家现行的有关标准及规范的规定计算部分DH原油管线初步设计一、 设计依据与基础参数1. 原始数据（1）最大设计输量为550万吨/年；生产期生产负荷（各年输量与最大输量的比率）见下表1。表1 生产期生产负荷表年1234567891011121314生产负荷（%）708090100100100100100100100100908070（2）年最低月平均温度2；（3）管道中心埋深1.55m；（4）土壤导热系数1.45w/(m)；（5
9、）沥青防腐层导热系数0.15w/（m)；（6）原油物性20的密度860kg/m；初馏点81；反常点28；凝固点25；比热2.1kJ/(kg)；燃油热值4.1810kJ/kg。（7）粘温关系 见表2表2 油品温度与粘度数据温度（）2830354045505560粘度（cp）124.511183.26960534842.5（8）沿程里程、高程（管道全程320km）数据见表3表3 管道纵断面数据里程（km）04070130165190230250280300320高程（km）28301025352836426845352. 设计基础参数1） 原油物性参数 原油进站温度、出站温度由于一般原油加热温度为
10、6070，考虑到最高出站温度为60，故取TR =60 。 由于最低进站温度比凝固点高7，且考虑到反常温度和最低进站温度都为30，故在最低进站温度时仍可以满足牛顿流体的特性，故取TZ =30。 平均输送温度在加热输送条件下，计算温度采用平均输油温度T，平均输油温度采用加权法，按下式计算： (1-1)式中：原油出站温度，取=60；原油进站温度，取=30；原油平均温度，由上式计算得= 40。 原油密度所输原油密度(g/cm3)随温度T()的变化关系为： (1-2) 式中：20下原油密度，kg/m3；温度系数，=1.825-0.001315，kg/( m3)，解得=0.6941； 平均输油温度，取=4
11、0。即得原有粘度与温度的变化关系式：=860-0.6941(T-20) (1-3)解得=846.12 kg/m3。 原油粘度由最小二乘法回归粘温关系如表1-1表1-1 粘温关系回归表温度()6055504540353028粘度(10-6m2/s)42.54853606983.2111124.5ln-10.0660 -9.9443 -9.8452 -9.7212 -9.5814 -9.3943 -9.1060 -8.9912 取xi为T，yi为ln，并设xi= 343yi= -76.6496= 42.875= -9.5812=-8.1751回归结果为ln=-8.1751-0.0328T得原油粘度
12、为：=e-8.1751-0.0328T (1-4)式中：T-平均输油温度()；2） 其他设计参数管道全线任务输量、最小输量、进出站油温、埋深处月平均气温等列于表1-12设计参数表中。生产天数按照350天计算。表1-2 设计参数表任务输量(10t/a)最小输量(10t/a)管线里程(Km)最高出站油温最低出站油温埋深处月平均气温55038532060302.0质量流量为： kg/s 127.31kg/s 由质量流量与体积流量换算公式： (1-5) 0.2149m3/s 0.1505m3/s二、 经济管径的选择1. 管径及管材的初选1)管径选择根据规范，输油管道经济流速范围为1.5-2.0m/s，
13、管径计算公式如下：d= (2-1)式中：Q-额定任务输量(m/s),0.2149m/s； V-管内原油经济流速(m/s)； d-管道内径(m)；根据输量计算结果如下表1-13：表1-13 初选管径表经济流速(m/s)计算结果(mm)初选管(mm)初选管(mm)初选管径(mm)1.5427.2406.44575082)管材选用本工程采用直缝电阻焊钢管。综合考虑输油系统的压力、输油泵的特性、阀门及管件的耐压等级等综合因素，管材选用按照API标准生产的X60直缝电阻焊钢管，局部高压管段选用按照API标准生产的X80直缝电阻焊钢管。根据输量的大小，本次设计提出了3种可能的管径，分别是406.46.4、4577.1、5087.9。在这里采用费用现值来确定最经济管径。2. 费用现值法确定经济管径1)确定经济管径的原则对某一输量下的管路，随着管径的增大，基本建设中钢材及线路工程投资增大，但压力损失降低，泵站数减少，站场投资减少。而有些项目如道路、供水、通讯等投资不变。故总投资随着管径的变化必有极小值存在，而输油能耗也在下降。其它项目如材料费、折旧费、税金、管理及维修费等是按照投资总额提成一定比例计算的。该费用随着管径的变化与投资随着管径的变化趋势相同，所以总投资与经营费用的叠加总有一个与其最小值对应。该费用最小
