原油管道设计计算

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1、1.5设计依据与基础参数1.5.1设计基础参数1)原油物性参数(1)原油密度所输原油密度ρ(g/cm)随温度t(℃)的变化关系为：ρ=ρ-ζ(T-20)(1-1)式中：ρ--20度下原油密度(kg/m)，取870kg/m；ζ--ζ=1.825-0.001315ρ；T--平均输油温度(℃)，取40℃；即得ρ=870-0.68095(T-20)(1-2)(2)原油粘度由最小二乘法回归粘温关系如表1-11表1-11粘温关系回归表温度(℃)706050454035粘度(mm2/s)38.461.593.61

2、20.1152.3200Logν1.5841.7891.9712.0802.1832.300取xi为T，yi为logνΣxi=300Σyi=11.908Σ(xiyi)=578.225Σxi=15850b==-0.0202a==2.995回归结果为logν=2.995-0.0202T得原油粘度为：ν=102.995-0.0202T(1-3)式中：T--平均输油温度(℃)；(3)原油比热容所输原油的比热容为2100J/kg℃(4)平均输油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

3、加权法，按下式计算：T=(1-4)式中：TR--原油出站温度，取60℃；TZ--原油进站温度，取30℃；2)总传热系数由(1-5)式中：D--管道外径(m)；h--土壤导热系数(w/m℃)，取0.9w/m℃；--管道中心埋深(m)，取1.5m；得=2.342K=(1-6)式中：--沥青防腐层(m)，0.006m；--防腐层导热系数(w/m℃)，取0.15w/m℃；得总传热系数K=2.141(w/m℃)；1.5.2其它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

4、参数表中。生产天数按照350天计算。表1-12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℃60034225060305.01.6经济管径的选择1.6.1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1.0-2.5m/s，管径计算公式如下：d=(1-7)式中：Q--额定任务输量(m/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)

5、计算结果(mm)初选管Ⅰ(mm)初选管Ⅱ(mm)初选管径Ⅲ(mm)1.5432.7406.44575082)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Φ406.4×6.4、Φ457×7.1、Φ508×7.9。在这里采用费用现值来确定最经济管径。1.6.2费用现值法确定经济管径1)确

6、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。该费用最小值的管径为最优管径。2)费用现值法费用现值比较法简称现值比较法。使用该方法时，先计算各比

7、较方案的费用现值，然后进行对比，以费用现值较低的方案为优。费用现值法的计算公式为：(1-8)式中：I--第t年的全部投资(包括固定资产和流动资金)；’--第t年的经营成本；S--计算期末回收的固定资产余值(此处为0)；W--计算期末回收的流动资金；N--计算期N=16；i--行业基准收益率=12%；油气储运企业的要素成本包括：电力费用、工资及福利费、修理费、油气损耗费、折旧费、利息支出、其他费用。3)经营成本和流动资金年经营成本＝燃料费用＋电力费用＋工资及福利费＋修理费＋油气损耗费＋折旧费+其他费用

8、燃料费用主要是指加热设备(包括加热炉和锅炉)的燃料费用。对于长距离输油管道系统，燃料费用主要是原油加热输送工艺中加热炉的燃料油费用。可根据原油进出站温度计算，计算公式如下：SR=GCy(TRi–Tzi)nR(1-9)式中：SR--燃料费用，元/年；ey--燃料油价格，元/吨；Cy--原油比热，J/kg℃；BH--燃料油热值，J/kg；TRi--第i加热站的出站温度，℃；TZi--第i加热站的进站温度，℃；Ri--第i加热站的加热炉效率；G--管道年输量，吨/年；nR-