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)，在進行了相關(guān)設(shè)計計算的基礎(chǔ)上利用計算機編程對該管道進行了水力計算、經(jīng)濟計算，確定了最經(jīng)濟的管道工藝參數(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)和消費通常是均衡進行的，各種油品每天都在生產(chǎn)和消費，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、終點以及沿線的分油點和進油點建造較大容量的儲罐區(qū)來平衡生產(chǎn)、消費和輸送之間的不平衡，油罐區(qū)的建造和經(jīng)營費用就要增加。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。混油界面多采用計算機進行批量跟蹤。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)濟流速或經(jīng)濟輸量的范圍，初定油品

經(jīng)濟流速，由公式計算出經(jīng)濟流速，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)濟指標(biāo)計算各方案的基建投資及輸油成本費用。

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)濟指標(biāo)用于工藝方案的經(jīng)濟性比較。

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、損耗及其他費用。

（7）綜合比較各方案的經(jīng)濟行指標(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、泵機組型號及組合、泵站數(shù)等），計算求解工作點參數(shù)；

（9）按水力坡降和工作點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)濟管道參數(shù)，對順序輸送管道進行工藝計算。

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)輸送批次與實際輸油運行情況基本一致，從而證明了本文提出的計算方法對于進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

[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