某热油工艺设计Word文件下载.doc
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11
12
地温℃
高程数据如下:
里程(km)
0.0
40.0
70.0
120.0
150.0
高程(m)
380
470
450
440
475
最大运行压力8.5MPa,末站剩余压头45m,局部摩阻为沿程摩阻的1.2%计,20℃相对密度0.868,50℃粘度9.3mPa.s。
粘温指数0.039。
进站温度控制在39℃。
土壤导热系数1.25W/(m﹒℃),埋地深度1.5m。
最高输送温度70℃,最低输送温度36℃。
进度
要求
16周:
周一上午9:
00-12:
00发任务书,讲解任务书内容和设计要求,然后学生查找相关设计手册,查资料,开始做课程设计;
下午:
14:
00-15:
00答疑,指导;
周二~周四上午9:
00;
检查本周设计内容,对未完成要求任务的提出警告。
00-5:
00个别辅导
周六~周日上午9:
集中答疑,指导;
下午14:
个别指导
17周:
周一~周三上午9:
0;
周四上午9:
00:
检查设计草稿,指导修改。
周五上午9:
:
提交设计报告
参考资料
《输油管道设计与管理》,杨筱蘅主编,石油大学出版社;
《油气管道输送技术》,张其敏主编,中国石化出版社;
《泵与压缩机》,钱锡俊主编,石油大学出版社;
《油气储运概论》,张劲军主编,石油大学出版社;
《油气管道工程概论》,中国管道公司主编,中国石油工业出版社;
《油气地面工程设计手册》第四册,石油工业出版社;
《石油专用管》,石油工业出版社等。
其它
正式提交的文档必须严格按学校的格式来写,不能有计算错误;
不能有错别字。
说
明
1.本表应在每次实施前一周由负责教师填写二份,院系审批后交院系办备案,一份由负责教师留用。
2.若填写内容较多可另纸附后。
3.一题多名学生共用的,在设计内容、参数、要求等方面应有所区别。
教研室主任:
指导教师:
年月日
目录
1总论 2
2主要工艺参数 3
2.1设计输量 3
2.2管道设计参数 3
2.3其他有关基础数据 3
3工艺计算 4
3.1采用的输送方式 4
3.2管道规格 4
3.2.1平均温度 4
3.2.2油品密度 4
3.2.3流量计算 4
3.2.4油品粘度 5
3.2.5管道内径 5
3.2.6壁厚 5
3.2.7管道外径 5
3.2.8验证经济流速 6
3.3热力计算 6
3.3.1雷诺系数 6
3.3.2总传热系数 6
3.3.3原油比热容 7
3.3.4加热站布站 8
3.3.5水力计算 9
3.3.6计算摩阻 9
3.4选用泵的型号 10
3.4.1原动机的选型 10
3.4.2加热设备选型 10
3.5站场布置 10
3.6校核动静压力 12
3.6.1判断翻越点 12
3.6.2动水压力校核 12
3.6.3静水压力校核 12
3.7最小输量 13
4设计结果 14
重庆科技学院课程设计总论
1总论
1.1设计依据
(1)国家的相关标准、行业的有关标准、规范;
(2)相似管道的设计经验;
(3)设计任务书。
1.2设计原则
(1)严格执行现行国家、行业的有关标准、规范。
(2)采用先进、实用、可靠的新工艺、新技术、新设备、新材料,建立新的理体制,保证工程项目的高水平、高效益,确保管道安全可靠,长期平稳运行。
(3)节约用地,不占或少占良田,合理布站,站线结合。
站场的布置要与
油区内各区块发展紧密结合。
(4)在保证管线通信可靠的基础上,进一步优化通信网络结构,降低工程
投资。
提高自控水平,实现主要安全性保护设施远程操作。
(5)以经济效益为中心,充分合理利用资金,减少风险投资,力争节约基
建投资,提高经济效益。
重庆科技学院课程设计工程概况
2工程概况
2.1设计数据
某油田计划铺设一条150公里、年输量为320万吨的热油管道,管线经过区域地势起伏较大(里程和高程见表)。
表1低温资料
表2高程数据
2.2管道设计参数
2.3其他有关基础数据
(1)保温层(聚氨酯胶泡沫塑料)采用硬质聚氨泡沫熟料,厚度46mm,土壤导热系数1.25W/(m.)。
(2)管道埋地深1.6m;
(3)管道埋深处平均地温:
(4)年输送天数:
350天。
(5)原油物性:
20相对密度0.868,50粘度9.3mPa.s,粘温指数0.039。
重庆科技学院课程设计工艺计算
3工艺计算
3.1采用的输送方式
密闭输送也叫“从泵到泵”输送,这种输油工艺中,中间输油站不设供暖冲用的旁接油罐,上站来油全部直接进泵。
其特点是:
整条管道构成一个统一的密闭的水力系统,可充分利用上站余压,节省能量,还可以基本中间站的轻质油蒸发损耗;
但对自动化程度和全线集中监控要求较高;
存在水击问题,需要全线的水击监测与保护。
长距离输油管道的离心泵大都采用“从泵到泵”的方式。
现代的管线均为密闭输送方式,所以本设计的输送方法为密闭输送方式。
3.2管道规格
已知的热油管道年输量为320万吨。
万吨/年
平均温度
(3-1)
—加热站的起点,终点温度,℃。
℃
3.2.2油品密度
(3-2)
—温度t℃及20℃时的油品密度,;
—温度系数,。
3.2.3流量计算
(3-3)
G—年任务质量输量,;
Q—体积流量,;
—油品平均温度的密度,;
3.2.4油品粘度
(3-4)
—运动粘度;
—平均温度,℃。
3.2.5管道内径
(3-5)
—经济流速,。
经济流速取值范围是1~2m/s之间。
假设=1.6m/s。
3.2.6壁厚
(3-6)
P—管线设计的工作压力,Mpa
D—管线内径,mm
—焊缝系数:
无缝钢管=1
直缝管和螺旋焊缝钢管=1
螺旋埋弧焊钢管=0.9
—刚性屈服极限
3.2.7管道外径
d—管道内径,mm;
—管道壁厚,mm。
公称直径为300,外径为325mm,壁厚为8mm。
3.2.8验证经济流速
根据选择管道,内径
(3-7)
经济流速满足在1~2m/s之间,所以,选择的管道符合。
3.3热力计算
3.3.1雷诺系数
(3-8)
因为:
,所以成紊流状态。
选取硬质聚氨酯泡沫塑料作为保温材料,第一层低合金钢管,16Mn是低合金高强度结构钢,是一个旧的牌号,旧的国标号是GB/T1591-1988。
在现在的新国标GB/T1591-1994中,16Mn对应的是Q345,它的热导系数:
。
第二层保温层的导热系数为。
保温材料厚度为40~50mm。
假设取厚度为46mm。
3.3.2总传热系数
传热系数
(3-9)
总传热系数
(3-10)
d—管内径,m;
—第i层的外径,m;
—第i层的内径,m;
—最外层的管外径,m;
D—管径,m。
若,D取外径;
若,D取算数平均值;
若,D取内径
油流至管内壁的放热系数,在紊流情况下比层流时大得多,通常情况下大都大于.因此在紊流情况下,对总传热系数的影响很小,可忽略不计,而在层留情况下就必须计入。
管最外层至周围介质的放热系数
(3-11)
—土壤导热系数,;
—管中心埋深,m;
—最外层的管外径,m。
=2.7
=
=0.57(W)
3.3.3原油比热容
原油和石油产品的比热容通常在1.6~2.5KJ/(Kg.℃)之间.
时原油的相对密度为:
(3-12)
—15时原油的相对密度;
—温度系数,;
—温度为20时的油品密度,
原油的比热容为:
(3-13)
—15时原油的相对密度;
—比热容,;
T—原油温度,。
得:
C
3.3.4加热站布站
质量流量为:
(3-14)
确定出加热站的出、进口温度,即站间管段的起、终点温度和后,可按冬季月平均最低温度及全线的K值估算加热站间距,
(3-15)
热油管全场150公里,加热站数n,
(3-16)
在进行n的具体计算时,需要进行化整,必要时可适当调节温度。
在以上基础上课求出每个加热站的热负荷:
(3-17)
—加热炉的效率,%;
c—原油的比热容,J/(kg.℃);
G—原油质量流量,kg/s;
Q—加热站的热负荷,J/s。
管道周围的自然温度;
=;
=253km
N=150/253=0.6(个)
取n=1个。
8625.8KJ/s
由于热站的热负荷并不大,所以取n=1个。
则热站间距为:
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- 关 键 词:
- 热油 工艺 设计