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1、输油管道的初步设计 前言1第1章 工艺设计说明书2 1. 工程概况及设计原则2 2. 设计原始数据23. 基本设计参数的选取5第2章 工艺设计计算书8 1. 经济管径的确定82. 热力计算103. 水力计算124. 反输计算185. 主要设备选型20 第3章 工艺流程设计221. 工艺流程设计222. 阴极保护计算22 3. 方案的经济性分析23第4章 结论31参考文献32 中国石油大学远程网络教育（本科）毕业设计论文前 言毕业设计是本科学习的最后一个环节，也是较为重要的一个环节。它要求将所学到的专业知识综合运用，以达到融会贯通。本次设计是进行输油管道的初步设计。主要内容包括：由经济流速确定经
2、济管径，然后由最小输量确定加热站数以及由最大输量确定泵站数，结合沿线特征进行加热站和泵站的布置，最后进行经济性计算，确定项目的内部收益率以及净现值等。本次设计在安家容老师的指导下完成。由于本人水平有限，缺乏现场知识，所以难免存在疏漏和错误之处，希望老师批评、指正。第一章 工艺说明书1. 工程概况及设计原则1.1 工程概况输油管道全长400km，设计输油能力为280万t/a。全线地形起伏不大，无翻越点。管道选取L290螺旋缝埋弧焊钢管，其最大允许承压为6.96Mpa。管道进行埋地铺设,其中心埋深为1.6m。全线采用“从泵到泵”的密闭输送方式和先炉后泵的工艺流程，共设四座热泵站（含末站）。首站和中
3、间站设出站调节阀，自动调节各站的出站压力，并实施水击超前保护，末站设减压装置。为防止管线因腐蚀而发生破坏，各站设阴极保护站一座。1.2 设计原则本设计在满足安全生产及输量要求的前提下，力求满足以下原则：（1）在遵守国家设计相关规范的前提下，选择最优工艺运行方案。（2）在保证安全可靠的基础上，尽量采用新技术、新工艺，以节能降耗，提高经济效益。（3）输油站的工艺流程与所采用的输油方式相适应，且便于事故的处理与抢修。（4）注意保护环境，少占耕地，节约投资。（5）总体设计时，统筹兼顾，远近结合，以近期为主。2. 设计原始数据2.1 管道的设计输量（1）最大设计输量：280万t/a 最小设计输量：190
4、万t/a（2）运行期各年生产负荷（各年输量与最大输量的比率）如下表：年份1234567891011121314生产负荷（%）708090100100100100100100100100908070（3）管道的设计压力为6.4Mpa 2.2 沿线地形及管道特征（1）管道总长400km（2）沿线里程、高程里程（km）04080120160200240高程（m）2000219520582005201520252115里程（km）280320360400高程（m）1998199019781953（3）管道中心埋深：1.6m 管中心埋深处年最低月平均低温：2管中心埋深处夏季月平均低温：20 土壤导热系数
5、0.555w/m . 保温层厚度：35mm 保温层导热系数0.035w/m . 2.3 原油性质（1）密度：=846kg/ m 含蜡量：14.5% 胶质、沥青质含量：7.71% 初馏点:70 比热：2.1kJ/kg 燃油热值：4.18kJ/kg 凝点：27（2）在不同测量温度下的流变性：测温（）流变方程牛顿流体温度范围内的粘温方程27293133354045505560注：表中的单位为Pa, 的单位为1/s，的单位为mPa.s。2.4 设备选型（1）常用加热炉的型号： 814kw、1745 kw、2326 kw、3489 kw、4625 kw、5815 kw（2）有关输油泵特性（参阅相关泵特性
6、资料）2.5经济评价参数（1）线路工程投资指标（万元/km）管径273.1323.9355457559不保温管60.477.485.6106140 保温层修正系数：1.10（2）输油站工程投资指标A（万元/座）（设计输量240260万吨/年）外输首站末站中间热泵站中间泵站中间热站20009001300900700输油站工程投资指标A（万元/座）（设计输量300350万吨/年）外输首站末站中间热泵站中间泵站中间热站2500100016001100800 （3）原油价格：2000元/吨 电价0.50元/度 运价024元/（吨.千米）（4）流动资金按管道存油的价值计算，流动资金的30%为自有资金，7
7、0%为工商银行贷款，年利率为10.98%。（5）输油站人员编制首、末站各40人，中间热泵站25人，中间热站或泵站15人；职工工资按每人1500元/月计算，福利费按投资总额的14%计算。（6）固定资产原值按总固定资产投资的85%计算，管道折旧年限（生产期）取1年，综合折旧率取7.14%，残值为0，修理费按折旧的30%计算。（7）输油成本中的其他费用按工资总额与福利费之和的2倍计算。（8）输油损耗按最大输量的0.35%计算。（9）营业税率取3%，城市建设维护税按营业税的7%计算，教育附加税按营业税的3%计算。 （10）行业基准收益率为12%。3. 基本设计参数的选取3.1温度参数确定加热站的进、出
8、站温度时，需要考虑三个方面的因素。首先是油品的粘温特性和其他物理性质，其次是管道的停输时间、热胀、和温度应力等安全因素，第三是经济比较，使总的能耗费用最低。 3.1.1 出站油温TR 考虑到原油和重油中难免含水，故其加热温度一般不超过100 。由于站内设有“先炉后泵”流程，则其加热温度不应高于输送原油的初馏点，以免影响泵的吸入。另外，当温度高于凝点3040 以上时，粘度随温度的变化较小。更由于热含蜡原油管道常运行在水力光滑区，摩阻与粘度的0.25次方成正比，提高油温对摩阻的影响较小，而热损失却显著增大，故加热温度不宜过高。管道采用聚氨酯泡沫防腐保温层（其适用范围为-60120），油温高低不会对
9、其性质产生明显的影响。结合以上因素，确定出站温度为TR=60。3.1.2 进站油温TZ加热站的进站油温主要取决于经济比较，对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点35。 由输送原油的粘温特性知，温度低于35时，粘度随温度变化很大，适当提高出站油温会使摩阻大大降低，故综合考虑，确定进站油温为TZ=36。 3.1.3 周围介质温度T0的确定 对于埋地管线，取管道埋深处的年最低月的平均低温作为设计地温，即取T0=2。 3.1.4 根据输油管道工程设计规范规定，我国长输管道平均温度计算采用加权平均温度：Tpj=TR+TZ 。 本设计中 Tpj=TR+TZ =60+36=44 。 3.2 原油密度 任一温度下的密度由20时的油品密度确定：式中 ：分别为温度为和下的油品密度，kg/m ：温度系数，。3.3 计算输量以设计任务书给出的最大输量作为工艺计算时的依据，任务书给的是年设计输量(t/a)计算时，必须将其换算成计算温度下的体积流量Q（ m/h或m/s）。考虑到管道维修及事故等因素，经过
