成品油順序輸送管道設計

鄧渝川?章程?江臻

摘 要：本文以所給的設計任務書為依據，在進行了相關設計計算的基礎上利用計算機編程對該管道進行了水力計算、經濟計算，確定了最經濟的管道工藝參數（如管徑、壁厚、工作壓力、泵站數），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、最優循環次數、首末站所需的最優油罐容積，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，順序輸送的循環次數越少，每一種油品的一次輸送量越大，在管道內形成的混油段和混油損失也隨之減少，但另一方面，油品的生產和消費通常是均衡進行的，各種油品每天都在生產和消費，順序輸送管道對每一種油品來講是間歇輸送。循環次數越少，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來平衡生產、消費和輸送之間的不平衡，油罐區的建造和經營費用就要增加。因而，最優循環次數的確定應從建造、經營油罐區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已相當成熟，輸送的品種多、規模大，實現了化工產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 設計的計算步驟

（1）根據油品性質、油品經濟流速或經濟輸量的范圍，初定油品

經濟流速，由公式計算出經濟流速，根據管徑的初算值，來

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

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

為便于長輸管道的應用，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。

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

（3）根據泵站所確定的P和選定的管徑根據下列公式

滿足上述條件即滿足強度要求。

2）穩定性校核：

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，只能取之相近的整數作為該方案需建的泵站數。

（6）根據技術經濟指標計算各方案的基建投資及輸油成本費用。

主要包括基本建設投資指標和輸油成本指標兩大類。這些指標都是多年管道建設積累的資料，根據國家有關政策規定編制而成的。技術經濟指標用于工藝方案的經濟性比較。

管道基本建設指標包括線路部分、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濟行指標，并考慮管道的可能發展情況，選出最佳方案；

（8）按最優方案的參數（管徑、泵機組型號及組合、泵站數等），計算求解工作點參數；

（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）根據所求得的最經濟管道參數，對順序輸送管道進行工藝計算。

3 結論

本文根據設計任務書所給出的原始數據，通過相關的工藝計算，得出了下列幾方面的結論：

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

（2）在此最優輸送批次下，結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）給出了在最優輸送批次下沿線各分輸站的年分輸量。

本設計得到的管道參數、最優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化及罐容設計是可行的，其結果也是比較可靠的。

參考文獻

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

[2]帥健，于桂杰.管道及儲罐強度設計.北京：石油工業出版社2006.3-16

[3]GB50253.輸油管道工程設計規范