毕业设计（论文）-HC原油管线及首站初步设计精选.doc

前言 1990年，我国第一条自动化输油管道东黄复线的建成和投产，标志着我国输油管道技术迈上了一个新的台阶，进入了一个采用世界先进工艺设备和计算机控制的发展新时期。以下从我国东部地区输油管道的建设和发展历程出发，探讨适合我国东部地区原油管道技术和管理上的发展方向[1]。 (1)先进的输油工艺 ①采用全线泵到泵密闭输送工艺，取消了旁接油罐，减少了油品损耗，使全管道成为了一个统一的水力系统，实现了全线自动化控制，提高了系统效率。 ②热泵站的泵机组采用串联泵流程，大小扬程的单级泵级差配合，合理调配了泵型号及台数，优化了运行程序控制，使全线节流损失达到最小或为零。 ③首站和中间站工艺流程中安装了出站调节阀，这种具有快速调节的电液联动调节阀(全行程为20~22s)，不但可以进行泵站机泵逻辑控制与调节，而且还可以实现水击保护。末站进站采用电联动调节阀，不但可以完成密闭输油管道的流量调节，而且还可以对管道翻越高点的背压进行调节，避免管道出现不满流或负压段。 ④首站及中间站工艺管道设有高压泄压阀，末站进站装有低压泄压阀，在管道发生水击时进行水击超前保护，且可实现水击超限泄放，确保管道安全运行[2]。 (2)高效的炉泵及安全可靠的阀门 ①加热炉采用热媒间接加热系统(热媒炉)，该炉由热媒炉本体、热媒循环泵、热媒膨胀罐、燃油系统、雾化风、仪表风及吹扫风系统(空压机)、换热器、PC控制柜等设备组成，其燃烧过程是通过微处理机(MC-8)进行控制的。炉子的热效率较高为92.3%，系统效率为86%。原油通过换热器与热媒换热，因而安全性高。由于进入炉体对流段的热媒温度为120℃，避免了对炉管的露点腐蚀(尽管排烟温度较低)[3]。 ②输油泵 所采用的加拿大宾汉姆输油泵和法国硅纳德给油泵(装船泵)是一种水平中开式单级双吸油泵，这种泵单级叶轮流道宽，不但检修方便、流量大，而且泵效高。例如输油主泵排量Q为2 850m3/h ，全级泵扬程H为246m，半级泵扬程H为101m，给油泵排量Q为1 450m3/h ，装船泵排量为2 000 m3/h和4 000m3/h (两种)，扬程为90m左右。泵效高达89.9％，而且高效区宽。例如输油主泵的泵效在88.59％～89.9％时，其流量范围为2 400～2 900m3/h。另外，泵机组轴承不但采取了无压自润滑方式(减少了润滑油泵、箱及冷却系统等复杂系统)，而且在泵轴承、电机轴承及定子绕组等处都设有测温、测振动探头。其温度变送器输出为4~20mA标准信号，便于计算机接收及监控[4]。 ③安全可靠的油罐和阀门首末站所建的数座20 000 m。和50 000 m。油罐均为由日本引进的浮顶油罐，配套设备有液位和温度测量装置、底部搅拌器、铝扣板岩棉外保温层、冷却喷淋及消防栓、进(出)口管部位的抗震软管，以及铸钢电动防爆闸阀等。该型油罐在1989年黄岛长达6个多小时的大火中，所储原油既无燃烧，也无爆炸，这充分证明了这种装置的安全可靠性。管道采用了300多个通径为254～1 016 mm的英国卡麦隆(CAMERON)球阀、日本ISK板阀和美国菲舍尔(FISHER)电液联动调节阀，这些阀门不但动作灵活，密封可靠，而且所采用的LIM—TORUE电动头驱动功率小，启动力矩大，机械惯性小，配备有与站控PLC的接口，可以远传阀位及开关指示，能够进行遥测遥控[5]。 (4)自动化控制设备及通信设施 输油管道的自动化控制设备包括三个部分，一是全线各泵站进入自动化系统的各种现场一、二次测试仪表及变送器；二是站控PLC；三是控制中心的主计算机。现场一次测试仪表包括压力、温度、液位、流量、电流、电压、功率、振动、阀位(状态)等工艺设备参数的测量及变送仪器，由电缆与站控主机相连；站控采用可编程逻辑控制器(简称PLC)，具有数据采集、可编程逻辑控制、动态图形数据显示、故障诊断、报告和报警打印等功能，主要完成现场数据采集和对现场设备的控制。硬件设备有梯级图处理器、输入/输出处理器、视频及通信处理器、内存板等。外围设备有输入/输出模块、彩色监视器(CRT)、操作键盘、打印机、编程终端、电源(UPS)等；中心控制(主计算机)的主控设备为美国DEC公司MICROVAXⅡ(两台，互为热备用)，作为SCADA 系统的主机。硬件主要有中央处理器、9 MB内存、3块71MB硬盘、95 MB磁带机及通信接口板。外围设备有通信控制器(CCM/FRI)两台、彩色图形显示器及键盘和鼠标器(两台)、打印机两台、VT220单显终端两台、外设/通信转换开关(T—bar)两套。通信设施为从日本引进的240路数字微波系统。可为SCADA系统提供可靠的数据采集监控及水击超前保护的信道(只用4路)[6]。 长距离输油管道初步设计是根据设计任务书的要求，结合实际条件所做的工程具体实施方案。其主要目的是根据