原油长输管道初步设计计算书 下载本文

,由上式计算得T= 40℃。 T——原油平均温度,℃③ 原油密度

所输原油密度ρ(g/cm3)随温度T(℃)的变化关系为:

ρ?ρ20?ξ(T?20) (1-2)

式中:ρ20——20℃下原油密度,kg/m3;

?——温度系数,?=1.825-0.001315ρ20,kg/( m3·℃),解得?=0.6941;

T——平均输油温度,℃,取T=40℃。 即得原有粘度与温度的变化关系式:

ρ=860-0.6941(T-20) (1-3)

解得ρ=846.12 kg/m3。 ④ 原油粘度

由最小二乘法回归粘温关系如表1-1

表1-1 粘温关系回归表

温度(℃) 粘度 (×10m/s) lnν -6260 55 50 45 40 35 30 28 42.5 48 53 60 69 83.2 111 124.5 -10.0660 -9.9443 -9.8452 -9.7212 -9.5814 -9.3943 -9.1060 -8.9912 取xi为T,yi为lnν,并设y=a+bx Σxi= 343 Σyi= -76.6496

x= 42.875

y= -9.5812

b=

?(x?x)(y?y)=?31.2497=?0.0328 ?(xi?x)952.875ii2a?y?bx?-8.1751

回归结果为lnν=-8.1751-0.0328T 得原油粘度为:

ν=e-8.1751-0.0328T (1-4)

式中:T--平均输油温度(℃);

2)其他设计参数

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设计参数表中。生产天数按照350天计算。

表1-2 设计参数表

任务输量(×104t/a) 550 质量流量为:

550?104?103?181.88kg/s Gmax?350?8400最小输量(×104t/a) 385 管线里程(Km) 320 最高出站最低出站油温℃ 60 油温℃ 30 埋深处月平均气温℃ 2.0 Gmin?Gmax?70%?127.31kg/s 由质量流量与体积流量换算公式:

Q = G (1-5) ρ Qmax?0.2149m3/s Qmin?0.1505m3/s

二、经济管径的选择

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1.5-2.0m/s,管径计算公式如下:

d=

4Q (2-1) ?V式中:Q--额定任务输量(m3/s),0.2149m3/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) 1.5 计算结果 (mm) 427.2 初选管Ⅰ (mm) 406.4 初选管Ⅱ (mm) 457 初选管径Ⅲ (mm) 508

2)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。

2.费用现值法确定经济管径

1)确定经济管径的原则

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:

?Pc??(It?Ct?Sv?W)(1?ic)?t (1-8)

t?1N

式中:It--第t年的全部投资(包括固定资产和流动资金); 错误!未找到引用源。’--第t年的经营成本;

Sv--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;

ic--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

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:

eyBH?Ri

nR (1-9)

SR= G Cy (TRi –Tzi)