长输管道课程设计计算说明书

长输管道课程设计计算说明书一．基础参数的确定方法1、换算设计输量：一年工作天数按350天计算，换算成SI单位2、计算平均油温：试取原油允许的最高加热温度为出站温度，进站温度比凝点高3℃，求平均温度进出TTTj3231p3、求计算温度下油品密度根据公式温度系数：20001315.0-825.1平均温度下的油品密度：)20(20pjpjt4、求设计输下的体积流量：GQ5、确定粘温关系曲线。根据如下表格，利用EXCEL，拟合曲线如下图温度℃1015203050粘度mPa.s94.336.223.514.57.696、确定计算温度下油品的动力粘度：5.1t6.2462）（，mPa.s运动粘度：，m2/s7、试算：取系列管外径：含蜡原油取1.5~2m/s的经济流速利用VQπ4d，选择管径。分别以1.5m/s，1.75m/s，2m/s。计算管径，然后系列化，依据《输油管道设计与管理》课本附录，选择3个较接近的管径。取API标准管D1=864mmD2=813mmD3=762mm8、确定壁厚,选择管径：根据《输油管道工程设计规范》，输油管道直管段钢管管壁厚按下式计算：=2PDK管道系统设计压力为8MPa时，管道选用X70、API标准钢管，屈服强度483MPa，K——强度设计系数，此处取K=0.72；——焊缝系数，此处取=1.0；确定3种管径，以备比选。9、判断流态雷诺数的计算公式如下：4=QRedvπ根据规范DN450mm的管道e取0.1mm。管壁相对当量粗糙度为：de20.0002376，查得公式：8759.5Reε1=经计算油流处于水力光滑区：可以确定m=0.25，=0.0246。10、总传热系数K：对于不保温的埋地管道，当管内油流为紊流时，总传热系数K近似等于管外径对土壤的放热系数。由于(ht/Dw)2,则由公式wtwtDhD4ln22得到K=2。经过初步计算，泵站总数要多于热站总数，因此先进行初步的水力计算，再进行热力计算。二、水力计算部分1、确定水力坡降i=75.425.075.1dQ2、判断翻越点，确定计算长度。由管线纵断面图可知(1702km，2800m)处可能存在翻越点。判断公式为HZZiLZZiLHQzQff在长输管路中，局部摩阻总是占据很小的部分，一般占沿程摩阻的约1%，全线总压头损失公式：tzQmiHiLZZh=+(-)+3、确定输油需要的总能头：根据翻越点的高差和计算长度。4、拟合泵特性曲线，具体见EXCEL文件，“泵特性方程”。结果为H=326.5-0.00008Q1.75（Q单位m3/h）5、根据输量Q，确定一台泵的扬程为H=240.82m6、确定一座泵站中泵的台数。根据管道允许的最大出站压力为8MPa，故最多只允许3台泵串联运行，同时需要一台泵备用。7、初步确定泵站数。总能头/三台泵串联提供能头。圆整后n=9。三、热力计算部分1、例如，对第一组管径，假设进站油温为15℃，出站温度TR=35℃，根据进出站油温，重新计算如下参数：平均温度；动力粘度；平均油温的密度；体积流量，水力坡降。2、根据设计输量、总传热系数、油品的比热容，冬季的地温，水力坡降，管外径计算参数a和b。3、根据苏霍夫公式，计算平均站间距L，初步确定全线的热站数。R0Z0aLTTbTTb=(+)+(--)e4.根据热站位置校核出站油温。四、布站由于整体管线存在分输，可以在分输后减小管径，降低管线投资。也可以继续沿用上述管径，这样可以减小摩阻，降低站场的投资。一、我们组采用计算布站法，根据H=i*L间+Zz-Zq,控制进站水头在20-80m之间，出站水头不超压（8MP）,考虑站间损失15m，确定泵站的布置。二、在泵站的基础上，根据等间距原则，布置热站，并根据具体情况将相距较近的热、泵站合并。三、由于在玉门站存在分输，根据分输后新的流量重新计算各参数，并布置泵站和热站。四、根据布站情况校核各站的进站温度，确保在13℃以上五、静水压力校核：在（1435,2600）；（1545,1580）之间超压，需设置自控阀六、动水压力校核：分别计算(1545,1580)、(1771,2000)、（1837，1530）处的动水压力，看是否需要设置减压站。七、校核夏季时，各热站的进站水头。五、初始投资和运营成本的计算初始投资：根据公式单位公里管长投资Y（元）=508153e0.0026dd为管径mm运营成本估算：a，燃料费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RRiHyZiRYRnBeTTGCS）（i式中：SR--燃料费用，元/年；ey--燃料油价格，元/吨；Cy--原油比热，J/kg℃；BH--燃料油热值，J/kg；TRi--第i加热站的出站温度，℃；TZi--第i加热站的进站温度，℃；Ri--第i加热站的加热炉效率；G--管道年输量，吨/年；nR--加热站个数；b,电费peidPHGeS310723.2式中：SP--全线泵机组所消耗的电力费用，元/年；H--第i泵站的扬程，m；ed--电力价格，元/kWh；ηpei--第i泵站泵机组的效率；G--年输量，吨/年；六、经济比选根据初始投资和每年的运营成本以及管线后期输量的变化进行综合比较，选出最适合的管径。