成品油順序輸送管道設(shè)計

鄧渝川?章程?江臻

摘 要：本文以所給的設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)，在進(jìn)行了相關(guān)設(shè)計計算的基礎(chǔ)上利用計算機(jī)編程對該管道進(jìn)行了水力計算、經(jīng)濟(jì)計算，確定了最經(jīng)濟(jì)的管道工藝參數(shù)（如管徑、壁厚、工作壓力、泵站數(shù)），并且對該管道進(jìn)行了工藝計算，計算出了一年中油品的輸送天數(shù)、最優(yōu)循環(huán)次數(shù)、首末站所需的最優(yōu)油罐容積，并確定了油品的切割方案，繪制了水力坡降與布站圖和首站工藝流程圖。

關(guān)鍵字：管道；輸送批次；混油量

1 引言

在一條成品油順序輸送管線中，順序輸送的循環(huán)次數(shù)越少，每一種油品的一次輸送量越大，在管道內(nèi)形成的混油段和混油損失也隨之減少，但另一方面，油品的生產(chǎn)和消費(fèi)通常是均衡進(jìn)行的，各種油品每天都在生產(chǎn)和消費(fèi)，順序輸送管道對每一種油品來講是間歇輸送。循環(huán)次數(shù)越少，就需要在管道的起、終點(diǎn)以及沿線的分油點(diǎn)和進(jìn)油點(diǎn)建造較大容量的儲罐區(qū)來平衡生產(chǎn)、消費(fèi)和輸送之間的不平衡，油罐區(qū)的建造和經(jīng)營費(fèi)用就要增加。因而，最優(yōu)循環(huán)次數(shù)的確定應(yīng)從建造、經(jīng)營油罐區(qū)的費(fèi)用和混油的貶值損失兩方面綜合考慮。

目前國際成品油管道輸送技術(shù)已相當(dāng)成熟，輸送的品種多、規(guī)模大，實(shí)現(xiàn)了化工產(chǎn)品和成品油的順序輸送。國際成品油輸送工藝多采用紊流密閉輸送和順序輸送流程。輸送性質(zhì)差距較大的兩種油品時，多采用隔離輸送方式?；煊徒缑娑嗖捎糜嬎銠C(jī)進(jìn)行批量跟蹤。界面檢測方法大致分為標(biāo)示法和特性測量法，其中采用特性測量法居多，尤以密度測量法最多。為了提高檢測的精度，也常采用各種組合式的檢測方法。

2 設(shè)計的計算步驟

（1）根據(jù)油品性質(zhì)、油品經(jīng)濟(jì)流速或經(jīng)濟(jì)輸量的范圍，初定油品

經(jīng)濟(jì)流速，由公式計算出經(jīng)濟(jì)流速，根據(jù)管徑的初算值，來

選擇一系列可能的管徑。然后參考前蘇聯(lián)干線輸油管道工藝設(shè)計規(guī)范（BHTN2-86）中，不同直徑管道的工作壓力及經(jīng)濟(jì)輸量范圍初選各管徑下的輸送壓力。

（2）根據(jù)任務(wù)輸量和初定的工作壓力選擇工作泵的型號、然后通過計算臺數(shù)以及組合方式。

為便于長輸管道的應(yīng)用，泵的特性曲線方程可近似表示為：

將a，b代入公式就可以求得泵的特性方程。

根據(jù)上述計算結(jié)果來選擇泵站的組合方式，對初步制定的壓力、管徑搭配作出相應(yīng)的更改，并確定為本設(shè)計的管徑、壓力組合的比較方案。

（3）根據(jù)泵站所確定的P和選定的管徑根據(jù)下列公式

滿足上述條件即滿足強(qiáng)度要求。

2）穩(wěn)定性校核：

地下管道被土壤嵌住，直管段所受的最大軸向壓力P為：

顯然計算出的N不一定是正數(shù)，只能取之相近的整數(shù)作為該方案需建的泵站數(shù)。

（6）根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計算各方案的基建投資及輸油成本費(fèi)用。

主要包括基本建設(shè)投資指標(biāo)和輸油成本指標(biāo)兩大類。這些指標(biāo)都是多年管道建設(shè)積累的資料，根據(jù)國家有關(guān)政策規(guī)定編制而成的。技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)用于工藝方案的經(jīng)濟(jì)性比較。

管道基本建設(shè)指標(biāo)包括線路部分、泵站部分和配套工程三部分。輸油成本主要包括大修理、材料、動力、燃料、工資、職工福利、損耗及其他費(fèi)用。

（7）綜合比較各方案的經(jīng)濟(jì)行指標(biāo)，并考慮管道的可能發(fā)展情況，選出最佳方案；

（8）按最優(yōu)方案的參數(shù)（管徑、泵機(jī)組型號及組合、泵站數(shù)等），計算求解工作點(diǎn)參數(shù)；

（9）按水力坡降和工作點(diǎn)的壓頭在縱斷面圖上布置泵站，確定泵站的位置；

（10）根據(jù)所求得的最經(jīng)濟(jì)管道參數(shù)，對順序輸送管道進(jìn)行工藝計算。

3 結(jié)論

本文根據(jù)設(shè)計任務(wù)書所給出的原始數(shù)據(jù)，通過相關(guān)的工藝計算，得出了下列幾方面的結(jié)論：

（1）根據(jù)該管道的計算參數(shù)，以試算的方式得到了在設(shè)計輸量下的最優(yōu)年輸送批次；

（2）在此最優(yōu)輸送批次下，結(jié)合該管道首末站原有油庫的庫容，給出了需要新建的油罐容量；

（3）給出了在最優(yōu)輸送批次下沿線各分輸站的年分輸量。

本設(shè)計得到的管道參數(shù)、最優(yōu)輸送批次與實(shí)際輸油運(yùn)行情況基本一致，從而證明了本文提出的計算方法對于進(jìn)行成品油管道順序輸送的批次優(yōu)化及罐容設(shè)計是可行的，其結(jié)果也是比較可靠的。

參考文獻(xiàn)

[1]楊筱蘅. 輸油管線的設(shè)計與管理.東營：中國石油大學(xué)出版社 2006.23-314

[2]帥健，于桂杰.管道及儲罐強(qiáng)度設(shè)計.北京：石油工業(yè)出版社2006.3-16

[3]GB50253.輸油管道工程設(shè)計規(guī)范