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东北石油大学毕业设计(论文)设计报告
东北石油大学毕业设计(论文)
原油管道初步设计
学生姓名:
专业班级:油气储运工程 07-4班
指导教师:
2011年6月日
摘要
2.1 沿线自然状况描述
NX输油管道全线长km。全年管道埋深处年最低月平均气温为℃。
设计流程为“从泵到泵”密闭流程输送方式和先炉后泵的输油工艺。
根据原油长输管道线路设计规范和道路沿线的地形、地貌、工程地质、水文地质以及气候条件,一般地段管道采取直埋敷设方式。
为防止地下金属管道外壁腐蚀,油气管道须采用阴极保护。由于输油管线大多处于高电阻率的土壤环境,管线采用外加电流的阴极保护。全线共设有阴极保护站9座,分别位于沿线各站场。每座阴极保护内站设有恒电位仪,由阴极保护控制台控制。
为增强管道的防腐能力,防腐层采用环氧煤沥青加强级结构,厚度6mm。通过比较全线采用不保温更为经济经济,所以采用无保温层设计。
全线长km。
管径
(英寸) 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 投资 7 162 197 223 247 272 298 315
表2-2 输油站工程投资指标 万元/座
首站 末站 中间热泵站 中间泵站 中间热站 00 2100 1900 800 3.2.1 设计原始数据
(1)设计输油能力00万吨/年。年份 1~2 3 4 5 6~17 生产负荷(%) 50 70 90 100 (2)管道埋深处年最低月平均地温:℃;土壤导热系数:1.W/m·℃;沥青防腐层导热系数:0.1W/m·℃;管道中心埋深。
T(℃) 36 40 50 60 70 ×10(m2/s) 47.0 19.3 9.6 7.2 5.9 lg -4.328 -4.714 -5.018 -5.143 -5.229
(4)沿线里程、高程:
3.2.2 温度参数的选取
1)出站温度确定:首先原油的加热温度不应高于所输原油的初馏点80℃,其次管道所承受的最高温度为70℃,最后对于含蜡原油,在凝点附近粘温曲线很陡,而当温度高于凝点30~40℃以上时,粘度随温度变化较小,则提高油温对摩阻影响较小,而热损失却显著增大,所以加热温度不宜过高。综上所述:选择最高出站油温为60℃。
2)进站温度的确定:加热站的进站油温主要取决于经济比较,对凝点较高的含蜡原油,在凝点附近时粘温曲线很陡,从安全角度考虑,进站温度应高于凝点5~12℃。所以选择进站温度35℃
1.1.3.3 摩阻计算
当管路的流态在紊流光滑区时,可按平均温度下的油流粘度来计算站间摩阻。
管道设计参数:
(1)热站、泵站间压头损失15m;
(2)热泵站内压头损失30m;
(3)进站压力范围一般为30~80m;
(4)输送天数为350天;
(5)首站进站压力60m。
1.2 基础计算及经济管径的选取
1.2.1 粘温方程(根据任务书中的已知条件使用最小二乘法计算)为
原油析蜡点T=42.29℃
㏒ν=-0.0965t-0.854 t 38~40℃ (1-1)
㏒ν=-0.011t-4.47 t 50~70℃ (1-2)
1.2.2 输油温度下的密度ρt
(1-3)
式中 、 —温度为℃及℃时的油品密度,kg/m;
原油在20℃时的密度ρ20=896.5 ㎏/m3
—温度纠正系数,
,kg/(m·℃ )
1.2.3 平均温度
Tpj=(TR+ 2TZ) (1-4)
式中:TR—出站油温 ℃
TZ—进站油温 ℃
1.2.4 总传热系数K
管道传热由:(1)油流至管内壁的热传导;
(2)管壁、沥青防腐层的热传导;
(3)管外壁周围土壤的传热。
=+∑㏑+ (1-5))〉2时: = (1-6)
式中:Di,Di+1—钢管、沥青防腐层的内径和外径 m
λi—导热系数 w/m℃
Dw—管道最外围的直径 m
—油流至管内壁的放热系数 w/m2℃
—管壁至土壤放热系数 w/m2℃
λt—土壤导热系数 w/m℃
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