原油管道设计计算..doc

1.5 设计依据与基础参数 1.5.1 设计基础参数 1) 原油物性参数 (1)原油密度 所输原油密度ρ(g/cm)随温度t(℃)的变化关系为： ρ=ρ-ζ(T-20) (1-1) 式中：ρ--20度下原油密度(kg/m)，取870 kg/m； ζ --ζ=1.825-0.001315ρ； T--平均输油温度(℃)，取40℃； 即得 ρ=870-0.68095(T-20) (1-2) (2)原油粘度 由最小二乘法回归粘温关系如表1-11 表1-11 粘温关系回归表 温度(℃) 70 60 50 45 40 35 粘度(mm2/s) 38.4 61.5 93.6 120.1 152.3 200 Logν 1.584 1.789 1.971 2.080 2.183 2.300 取xi为T，yi为logν Σxi=300 Σyi=11.908 Σ(xiyi)=578.225 Σxi=15850 b==-0.0202 a==2.995 回归结果为logν=2.995-0.0202T 得原油粘度为： ν=102.995-0.0202T (1-3) 式中：T--平均输油温度(℃)； (3)原油比热容 所输原油的比热容为2100J/kg℃ (4)平均输油温度 在加热输送条件下，计算温度采用平均输油温度T，平均输油温度采用加权法，按下式计算： T= (1-4) 式中：TR--原油出站温度，取60℃； TZ--原油进站温度，取30℃； 2) 总传热系数 由 (1-5) 式中：D--管道外径(m)； h--土壤导热系数(w/m℃)，取0.9 w/m℃； --管道中心埋深(m)，取1.5 m； 得=2.342 K= (1-6) 式中：--沥青防腐层(m)，0.006 m； --防腐层导热系数(w/m℃)，取0.15w/m℃； 得总传热系数K=2.141 (w/m℃)； 1.5.2 其它设计参数 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1-12 设计参数表 任务输量(×10t/a) 最小输量(×10t/a) 管线里程(Km) 最高出站油温℃ 最低出站油温℃ 埋深处月平均气温℃ 600 342 250 60 30 5.0 1.6 经济管径的选择 1.6.1 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1.0-2.5m/s，管径计算公式如下： d= (1-7) 式中：Q--额定任务输量(m/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) 计算结果 (mm) 初选管Ⅰ (mm) 初选管Ⅱ (mm) 初选管径Ⅲ (mm) 1.5 432.7 406.4 457 508 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。 1.6.2 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： (1-8) 式中：I--第t年的全部投资(包括固定资产和流动资