Q-T输油管道设计.docx

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1、本科毕业设计论文题目：Q-T输油管道设计摘要输油管道主要由输油站和管道两部分组成。本设计以Q-T输油管道工程为例，详细地介绍了管道设计工程中的步骤。通过工艺计算确定了一套长距离输油管道的设计方案。本设计是对Q-T输油管道的初步设计，该输油管道总长度35Okm且设计输油能力为310万吨/年。通过计算，可以确定该输油管线选用这23.9X8.0的1.360螺旋缝埋弧焊接钢管；管道的设计压力为7MPa。全线采用“从泵到泵”的密闭输送方式以及先炉后泵运输工艺；为了便于运行和节约投资，根据热泵一体化原理，全线共有三个热泵站、一个热站、一个泵站，每站选择两个250D-60x7型离心泵进行串联；首、末站各设有

2、2个20000立方米的单盘外浮顶罐。选择圆筒型加热炉，该加热炉发热能力为3300kw设计压力为6.4MPa、加热介质为原油。基于工艺设计计算，最后绘制首站平面布置图和工艺流程图。关键词：输油管道；热力计算；水力计算；热泵站论文类型：工程设计AbstractTheoilpipelineismainlycomposedoftwoparts:theoilstationandthepipeline.ThisdesigntakestheQ-Toilpipelineprojectasanexampleandintroducesthestepsinthepipelinedesignprojectindeta

3、il.Thedesignofalong-distanceoilpipelinewasdeterminedthroughprocesscalculations.ThisdesignisapreliminarydesignfortheQ-Tpipeline,whichhasatotallengthof350kmandadesigncapacityof3.1milliontonsperyear.Throughcalculation,itcanbedeterminedthatthe1.360spiralsubmergedarcweldedsteelpipeof323.98.0isselectedfor

4、theoilpipeline;Thedesignpressureofthepipeis7MPa.Thewholelineadoptstheclosedtransportationmodeofpumptopumpandthetransportationprocessoffurnacefirstandthenpump;Inordertofacilitateoperationandsaveinvestment,accordingtotheprincipleofheatpumpintegration,therearethreeheatpumpstations,onehotstationandonepu

5、mpstationinthewholeline,andtwo250D-607centrifugalpumpsareselectedforseriesconnectionateachstation;Thefirstandlaststationsareequippedwithtwosingle-discexternalfloatingrooftanksof20,000cubicmeters.Chooseacylindricalfurnacewithaheatingcapacityof3300kW,adesignpressureof6.4MPa,andaheatingmediumofcrudeoil

6、.Basedontheprocessdesigncalculation,thefirststationfloorplanandprocessflowdiagramarefinallydrawn.Keyword:Oilpipeline;Thermodynamiccalculation;Hydrauliccalculation;Heatpumpingstation目录摘要IIAbstractIII1绪论11.1 简介11.2 设计的目的和意义11.3 国内外研究现状21.3.1 国外研究现状21.3.2 国内研究现状21.4 原始数据32基本数据的确定42.1 确定输送原油的性质42.2 管道规格

7、的选择42.2.1 经济流速42.2.2 选择管径42.2.3 校核流速42.2.4 管道壁厚52.3 管材的选择5231钢管类型的选择52.3.1 防腐层的选择52.3.2 管道保温层设计62.4 温度的确定62.4.1 加热站进站油温62.4.2 加热站出站油温72.4.3 管道周围介质温度72.5 本章小结83热力计算93.1 油品密度和粘度计算93.1.1 油品密度93.1.2 油品粘度93.2 计算管道总传热系数93.3 流量确定热站数103.4 本章小结124水力计算134.1 判断流态134.2 水力坡降计算144.3 确定翻越点144.4 泵的确定154.4.1 选泵154.4

8、.2 确定站间摩阻164.4.3 确定全线总压头164.4.4 站址的布置164.5 本章小结175管线校核185.1 刚度校核185.2 强度校核185.3 管道进出站温度校核185.4 各进出站压力校核185.5 静水压力校核195.6 动水压力校核205.7 本章小结206设备的选取及站场布置216.1 设备的选取216.1.1 储罐216.1.2 加热炉216.1.3 阀门226.2 站场布置226.2.1 站场选址226.2.2 站场分区和基本组成226.2.3 平面布置226.3 本章小结23结论24参考文献25致谢26附录27附录A首站平面布置图27附录B首站工艺流程图271绪论

9、1.1简介输油管道由两部分组成，第一部分是线路，第二部分是输油站。输油管道按照工艺流程的需要，由油管、附件及其相应的泵机组，设计安装成一个完整的管道系统，用来完成油料的装卸及输转。随着经济的稳定增长和对能源需求的快速发展，全国油气管道的建设规模和建设水平由很大的提高。管道运输有利于环保、一次性投资少、运输成本低、安全性高的特殊优势。长距离输送管道工艺计算要根据设计任务书来选择管径、热泵合一的机组特性等，去解决以下问题：（1）确定经济上最为合理的设计参数，包括：管道压能损失、d、3、热泵站数、翻越点的确定，然后进行水力计算确定泵的型号和泵机组的确定，最后确定储罐和加热炉；（2）布置泵站、热泵站以

10、及布站位置，泵组的组合方式，采用串联还是并联。确定泵的运行方式，选择阀门；（3）输油管道系统工况的校核及整改；（4）输油管道投产后在不同工况下的操作参数。1.2 设计的目的和意义输油管道分成品油和原油，对于没有炼油厂的城市不建设原油管道，国家根据位置选择炼油厂，才需要建设原油输油管道，成品油国家根据产业布局，对于不同地区的需求而建设，输油管道比铁路和公路运输经济、安全。本次设计的目的：是根据输送油品的性质和特点、油量乃至沿途的地理环境，去确定运输管线最终实施计划的主要数据：管子直径的大小以及管子材料的选取、泵型的选择及其站置所处的位置等。我国原油管道大多输送易凝高粘原油，多采用加热输送工艺，加

11、上设备效率不高及自动化程度较低，管道能耗较高。管材及设备、管道设计、建设、管理水平等方面还有不少差距。而输油管道能够有效的减少这些问题。本次设计意义：随着我国经济迅速的发展，各类原油类产品的需求量增大,如果继续使用原来传统的运输方式去输送油品，则经济成本过高且不划算，油品的额外损失也会比较高，不实惠。所以如果采用长输管道就可以有效地去解决掉这些困难，以至于今后我们在油品的装运过程中可以去处理很多不方便的问题。1.3 国内外研究现状1.3.1 国外研究现状根据美国能源部的数据，美国拥有超过210万英里的原油和天然气管道，覆盖面积最广泛的是中西部地区，该地区拥有总长度超过80万英里；欧洲地区的原油

12、管道主要集中在北海和东欧地区。北海管道将石油从挪威和英国输送至欧洲大陆，而东欧管道则从俄罗斯输送天然气和石油。中东地区的原油资源丰富，该地区有大量的原油管道，其中最重要的管道是红海-地中海输油管道，其全长超过1600公里，用于将红海和印度洋海域中的原油输送至地中海沿岸国家。亚太地区的原油管道覆盖面积较窄，主要集中在中国和印度等地。国外现在采取多元化新型化的输油模式，大多采用密闭输送工艺，出现了冷热原油顺序输送、原油顺序输送工艺。国外现在对环保和安全非常重视，将环保和安全作为建设和运营原油管道的重要考虑因素，通过提高管道的安全性和环保性，能够有效地减少对环境和居民生活的影响；国外现在也采取变革性

13、的技术创新。随着科技的发展，原油管道建设和运营的技术不断更新，例如使用无人机和远程传感器等技术来监控管道的运行状态，从而提高管道的安全性和运营效率；国外现在采用直接式加热炉，炉效超过90%；采取计算机仿真系统模拟管道运行和事故工况，进行泄漏检测，优化管道和调度管理未找到引用。1.3.2 国内研究现状对于我国来说*咏找冽用a,输油管道建设已取得了不少的成绩，但也面临着不少的问题和挑战，与发达国家相比，我国油气管道的技术水平还有一定差距。我国原油管道大多输送易凝高粘原油，多采用加热输送工艺，加上设备效率不高及自动化程度较低，管道能耗较高。管材及设备、管道设计、建设、管理水平等方面还有不少差距。另外

14、，我国石油开发的重点正在向西部转移，随着新疆、陕甘宁地区大型油气田的开发，建设西部外输管道的任务已摆在眼前。新疆至内地的原油管道长达数千公里，通过戈璧、沙漠、盐碱地等自然环境恶劣、荒无人烟的地区，气温变化大，沿线高程的落差很大，这些都给管道建设带来许多新的难题。现如今，随着对管道需求量的增大，我国也越来越重视管道建设。但我国现有的规模比较大的长输油管道全长也达到了3.6万公里。曾经有业内人评估我国将来会在原油、天然气等输油管道的建设中投入大量的资金和人力。距离输管道的建设一般是独立经济人运营，他们都有自己经营的一套方案。相当于其他比较发达的国家来说，我国长输管道的应用和技术在近些年内已经有了很

15、大的进步。在我国，由于新疆甘肃等西部这一带地区油田比较多且开采量也比较大，所以在管道投资修建这方面也会相应的投入多些，这也是目前西部管道这一块的重心所在。现在我国在管道建设在这一领域规模还不是很庞大，所以输送油品管道的大输量是我国急需解决的一个建设难题。在这几年，含蜡原油的输送我国已经掌握了比较先技术，也促使我们更加坚定我们在这方面的投产是正确的，未来我们在世界中的地位也会更高。目前，全国已逐渐形成了由北到南、自西向东的油气输送管网。1.4 原始数据1 .管道全长350km,设1个首站。2 .设计输油能力:310万吨/年。3 .管道设计参数：（1）设计年输送天数：350天；（2）管道埋深处地温：夏季29、冬季8、年平均地温12；（3）首站进站压力：0.5MPa（表压）；（4）管线剩余压头：0.1MPa（表压）。2基本数据的确定2.1确定输送原油的性质20的密度为860gn,初馈点为70,凝固点为29,反常点为20,含蜡量2.31%,比热容为2.1KJ(kg.C)2.2管道规格的选择2.2.1 经济流速通过大量的经济分析和实际应用，得出了长输管线经济流速在1.02.0ms的范围内，国内现