成品油顺序输送管道设计

邓渝川?章程?江臻

摘 要：本文以所给的设计任务书为依据，在进行了相关设计计算的基础上利用计算机编程对该管道进行了水力计算、经济计算，确定了最经济的管道工艺参数（如管径、壁厚、工作压力、泵站数），并且对该管道进行了工艺计算，计算出了一年中油品的输送天数、最优循环次数、首末站所需的最优油罐容积，并确定了油品的切割方案，绘制了水力坡降与布站图和首站工艺流程图。

關键字：管道；输送批次；混油量

1 引言

在一条成品油顺序输送管线中，顺序输送的循环次数越少，每一种油品的一次输送量越大，在管道内形成的混油段和混油损失也随之减少，但另一方面，油品的生产和消费通常是均衡进行的，各种油品每天都在生产和消费，顺序输送管道对每一种油品来讲是间歇输送。循环次数越少，就需要在管道的起、终点以及沿线的分油点和进油点建造较大容量的储罐区来平衡生产、消费和输送之间的不平衡，油罐区的建造和经营费用就要增加。因而，最优循环次数的确定应从建造、经营油罐区的费用和混油的贬值损失两方面综合考虑。

目前国际成品油管道输送技术已相当成熟，输送的品种多、规模大，实现了化工产品和成品油的顺序输送。国际成品油输送工艺多采用紊流密闭输送和顺序输送流程。输送性质差距较大的两种油品时，多采用隔离输送方式。混油界面多采用计算机进行批量跟踪。界面检测方法大致分为标示法和特性测量法，其中采用特性测量法居多，尤以密度测量法最多。为了提高检测的精度，也常采用各种组合式的检测方法。

2 设计的计算步骤

（1）根据油品性质、油品经济流速或经济输量的范围，初定油品

经济流速，由公式计算出经济流速，根据管径的初算值，来

选择一系列可能的管径。然后参考前苏联干线输油管道工艺设计规范（BHTN2-86）中，不同直径管道的工作压力及经济输量范围初选各管径下的输送压力。

（2）根据任务输量和初定的工作压力选择工作泵的型号、然后通过计算台数以及组合方式。

为便于长输管道的应用，泵的特性曲线方程可近似表示为：

将a，b代入公式就可以求得泵的特性方程。

根据上述计算结果来选择泵站的组合方式，对初步制定的压力、管径搭配作出相应的更改，并确定为本设计的管径、压力组合的比较方案。

（3）根据泵站所确定的P和选定的管径根据下列公式

满足上述条件即满足强度要求。

2）稳定性校核：

地下管道被土壤嵌住，直管段所受的最大轴向压力P为：

显然计算出的N不一定是正数，只能取之相近的整数作为该方案需建的泵站数。

（6）根据技术经济指标计算各方案的基建投资及输油成本费用。

主要包括基本建设投资指标和输油成本指标两大类。这些指标都是多年管道建设积累的资料，根据国家有关政策规定编制而成的。技术经济指标用于工艺方案的经济性比较。

管道基本建设指标包括线路部分、泵站部分和配套工程三部分。输油成本主要包括大修理、材料、动力、燃料、工资、职工福利、损耗及其他费用。

（7）综合比较各方案的经济行指标，并考虑管道的可能发展情况，选出最佳方案；

（8）按最优方案的参数（管径、泵机组型号及组合、泵站数等），计算求解工作点参数；

（9）按水力坡降和工作点的压头在纵断面图上布置泵站，确定泵站的位置；

（10）根据所求得的最经济管道参数，对顺序输送管道进行工艺计算。

3 结论

本文根据设计任务书所给出的原始数据，通过相关的工艺计算，得出了下列几方面的结论：

（1）根据该管道的计算参数，以试算的方式得到了在设计输量下的最优年输送批次；

（2）在此最优输送批次下，结合该管道首末站原有油库的库容，给出了需要新建的油罐容量；

（3）给出了在最优输送批次下沿线各分输站的年分输量。

本设计得到的管道参数、最优输送批次与实际输油运行情况基本一致，从而证明了本文提出的计算方法对于进行成品油管道顺序输送的批次优化及罐容设计是可行的，其结果也是比较可靠的。

参考文献

[1]杨筱蘅. 输油管线的设计与管理.东营：中国石油大学出版社 2006.23-314

[2]帅健，于桂杰.管道及储罐强度设计.北京：石油工业出版社2006.3-16

[3]GB50253.输油管道工程设计规范