某热油管道工艺设计
重庆科技学院
《管道输送工艺》
课程设计报告
学院:石油与天然气工程学院专业班级:油气储运专业08
学生姓名:马达学号: 2008254745 设计地点（单位）重庆科技学院K栋
设计题目：某热油管道工艺设计
完成日期： 2010 年 12 月 30 日
指导教师评语:
___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ______________
成绩（五级记分制）:
指导教师（签字）:
摘要
我国原油大部分都属于高粘高凝固点原油，在原油管道输送过程中一般都采取加热输送，目的是为了使管道中的原油具有流动性同时减少原油输送过程中的摩阻损失。热油管道输送工艺中同样要求满足供需压力平衡，在起伏路段设计管道输油关键因素是泵机组的选择和布置，要在满足热油管道输送压力平衡的条件下尽量使管道输送能力增大。
热油管道工艺设计中要根据具体输送原油的性质、年输量等参数确定加热参数，结合生产实际，由经济流速确定经济管径，设计压力确定所使用管材，加热参数确定热站数。然后计算管道水力情况，按照“热泵合一”原则布置泵站位置，选取泵站型号，并校合各泵进出站压力和沿线的压力分布是否满足要求，并按照实际情况调整泵机组组成。最后计算最小输量，确保热油管道运行过程中流量满足最小流量要求，避免管道低输量运行。
关键词：原油加热输送泵站压力平衡输量
目录
摘要................................................................................................................................. I 1 设计目的及意义......................................................................................................... I 2设计规范 (2)
3 设计数据依据 (3)
3.1原始数据 (3)
3.2 地形地温高程数据 (3)
4管道规格选型 (4)
4.1 根据年输量确定管道内径 (4)
4.2根据最高运行压力确定管道壁厚 (4)
4.3 选取管道规格 (5)
5 加热输送方式设计 (7)
5.1 加热参数设计 (7)
5.1.1进站和出站温度确定 (7)
5.1.2 加热站间平均温度和原油比热容、密度 (7)
5.1.3 加热站数确定 (8)
5.2 加热炉选型和布置 (9)
6 泵站设计 (10)
6.1热油管道内流态判定 (10)
6.2 管道水力计算 (10)
6.3 计算是否存在翻越点 (12)
6.4 泵站数和扬程确定 (12)
7 泵机组的选型和位置布置 (13)
7.1 根据泵的流量选取离心泵型号 (13)
7.2根据转速选取原动机型号 (13)
7.3 布置泵站 (13)
7.3.1第一座泵站 (13)
7.3.2第二座泵站 (14)
7.4 离心泵压力校核 (15)
8 热油管道输送动静水压力校 (16)
8.1 动水压力校核 (16)
8.2 静水压力校核 (17)
9 该热油管道的最小输量 (18)
9.1计算公式 (18)
9.2 最小输量计算 (18)
10 结论 (19)
参考文献 (20)
1 设计目的及意义
设计目的:该设计的目的在于解决热油管道输送过程中管道规格的选取及泵机组的选取，计算是否存在翻越点，使原油在起伏路段能够连续输送。同时为了满足管道承压能力和原油输量，校核管道内动静水压力。泵机组确定后要使各个泵站之间的管路满足水力要求，要求泵站布置的位置能够及时提供给流体压力，及能保证输送要求，还能保护泵机组，防止汽蚀现象发生。
设计意义：设计该热油管道输送工艺能够对课堂学到的知识进行整合，使分散的各类设计知识整合起来运用到实际工程中，锻炼对实际工艺设计的能力，更好的掌握课本上的知识，学以致用。
2设计规范
本设计主要根据国家技术监督局和中华人民共和国建设部联合发布的《输油管道工程技术规范》GB50253-94，并参照其他有关设计规范进行的。设计中应符合以下几条设计原则：
（1）输油管道工程设计计算输油量时，年工作天数应按350d计算。
（2）以国家设计规范为主要和基本原则，通过技术比较选择最优化最经济的工艺方案。
（3）充分利用地形条件，兼顾热力站、泵站的布置，本着“热泵合一”的原则，尽量减少土地占用。
（4）设计中以节能降耗为目的，在满足管线设计要求的前提下，充分利用管线的承压能力以减少不必要的损耗。
（5）输油管道系统输送工艺设计应包括水力和热力计算，并进行稳态和瞬态水力分析，提出输油管道在密闭输送中瞬变流动过程的控制方法。
（6）输油管道所采用的钢管、管道附件的材质选择，应根据设计压力、温度和所输液体的物理化学性质等因素，经技术经济比较后确定。采用的钢管和钢材应具有良好的韧性和可焊性。
（7）应按设计委托书或设计合同规定的输量(年输量、月输量、日输量)作为设计输量。设计最小输量应符合经济及安全输送条件。
（8）注意生态平衡，三废治理和环境保护。
3 设计数据依据
3.1原始数据
设计输量为360 万吨/ 年，
年最低月平均温度2℃，
管道中心埋深1.5m，
土壤导热系数1.32w/(m·℃)，
原油性质：20℃相对密度0.896，50℃粘度10.5mPa.s，
最大运行压力8.0MPa，
末站剩余压头40m，
局部摩阻为沿程摩阻的1.2%计，
粘温指数0.039，
站温度控制在39℃，
最高输送温度67℃，
最低输送温度36℃。
原油管道的最低动水压应高于0.2MPa，
最高动水压应在管道强度的允许范围内。
3.2 地形地温高程数据
该油田计划铺设一条220公里、年输量为360万吨的热油管道，管线经过区域地势起伏较大。
地温资料：
表3—1 地温数据
月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
地
2 3 4 5 7 8 9 11 9 7 5 3
温℃
高程数据如下：
表3—2 沿线高程数据
里程（km ）0.0 60.0 120.0 150.0 220.0
高程（m ）355 405 400 470 465
4管道规格选型
4.1 根据年输量确定管道内径
年输量360万吨，一年按350天计算。 体积流量：
36008400106.477
???=ρG Q
=3600
84009.874103607
???
=0.1361m 3/s 取原油经济流速：v=1.6m/s 输油管道内径： d =
π
v Q
4 =
14
.36.11361
.04??
=0.329m=329mm
4.2根据最高运行压力确定管道壁厚
按照我国《输油管道工程设计规范》（GB50253-2003）中规定，输油管道直管段壁厚设计公式为：
]
[2σδpD
=
其中 δ—壁厚，m
][σ—输油管道的许用应力，MPa p —设计压力，MPa D —外径，m
取 p =8MPa ，][σ=s K φσ，K=0.72，φ=1.0，s σ=295MPa ，D =d +2δ 得 输油管道壁厚：
δ=p
pd
2][2-σ
=
8
22950.172.02329
.08?-????
=0.006438m =6.438mm
4.3 选取管道规格
由上述计算得出，输油管道外径D =329+6.438=335.438mm ，壁厚δ=6.438mm ， 采用无缝碳钢管，材料为合金钢Q345，根据国际无缝钢管规格表4—1，可以选取输油管道规格为
φ377?7
表4—1国标无缝钢管规格表
直径 厚度 管重/米 直径
厚度 管重/米 159 4
15.29 820 10
199.75 5 18.99 12 239.1 6 22.64 14 278.26 219 4 21.21 920 8 179.92 5
26.39 9
202.19 6 31.52 10 224.41 7 36.6 12 268.7 8 41.63 14 312.79 273
5 33.04 1020
8 199.65 6
39.51 9 224.38 7 45.92
10
249.07 8 52.28 12 298.29 325
5
39.46 14 347.31 6
47.2
16
396.14
7 54.89 18 444.77
8 62.54
1220 10 298.39
9 70.13 12 357.47
10 77.68 14 416.36
377
6 54.89 16 475.05
7 63.87
1420
12 416.66
8 72.8 14 485.41
9 81.67 16 553.96
10 90.5
1620
12 475.84
426
6 62.14 14 554.46
7 72.33 16 632.87
8 82.46 18 711.1
9 92.55
1820
12 535.02 10 102.59 14 623.5
480
6 70.13 16 711.79
7 81.65 18 799.87
8 93.12 20 887.76
9 104.53
2020
14 692.55 10 115.9 16 790.7
529
7 90.11 18 888.65
8 102.78 20 986.4
9 115.41 22 1083.95
10 127.99 2220 16 869.61
5 加热输送方式设计
5.1 加热参数设计
5.1.1进站和出站温度确定
进站温度给出Z T =39℃，埋深处最低月平均低温0T =2℃
考虑到原油中不可避免的含水，加热温度不宜高于100℃，以防止发生沸溢。由于本设计采取先炉后泵的方式，加热温度不应高于初馏点80℃，以免影响泵的吸入。管道采用沥青防腐绝缘层，原油的输油温度不能超过沥青的耐热温度。考虑到管道热变形因素，加热温度不宜过高。
该地区各月的平均低温都比较低，按照最低月平均温度设计出站温度
R T =65℃
5.1.2 加热站间平均温度和原油比热容、密度
加热站间油流的平均温度：
Z R Pj T T T 3
2
31+=
=47.6℃ 原油比热容： c=
)1039.3687.1(1
3154
T d -?+
其中15
4d =20ρ-ξ（t-20
=896-（1.825-0.001315?896）*（15-20） =899.2kg/m 3=0.899t/m 3 T =47.6℃ 得=
c )6.471039.3687.1(899
.01
3??+- =1.97kJ/(kg ℃)
热油在平均温度下的密度：
6.47ρ=896-（1.825-0.001315?896）*（4
7.6-20） =874.9kg/m 3
5.1.3 加热站数确定
加热站间间距： 0
0ln T T T T DK Gc
L Z R R --=
π 其中 R L —加热站间距，m G —原油质量流量，kg/s D —管道外径，m R T —出站温度，℃ Z T —进站温度，℃
K —传热系数，W/（m ﹒℃） c —原油比热容，J/(kg ℃)
取 =G 119kg/s ，D =377mm ，R T =65℃ ，Z T =39℃， 0T =2℃，K =1.32W/（m ﹒℃），=c 1.97310?J/(kg ℃)得 加热站间间距： 0
0ln T T T T DK Gc
L Z R R --=
π =32.1377.014.31097.11193????2
392
65ln
-- =111.9km
加热站数：
R L L n /= =220/111.9 =1.96 取n=2重算'R L ：
'R L =220/2 =110km
5.2 加热炉选型和布置
由上述计算得出需要设计两座加热站，加热站型号根据设计压力和加热温度要求，选择经济合理的加热炉。
选取型号GW2500—Y/8.0—Y/Q，加热炉型号表示加热炉功率2500KW，原油为被加热介质，设计压力8.0MPa，燃料种类为燃料油，通风方式为强制通风，第一次设计的卧式圆筒式加热炉。
热油管道起点布置一座加热站，距离起点110Km处布置一座加热站。
6 泵站设计
6.1热油管道内流态判定
雷诺数： υ
vd
=Re
=
3
10
0108.0363
.06.1-?? =53778 临界雷诺数： 78
1)2(9
.57Re d
e =
=
78
3)
363
.01006.02(9
.57-??=550380 其中e —管壁的绝对粗糙度，m ，无缝钢管取0.06mm 3000 所以原油在热油管道处于水力光滑区，流态为完全紊流 该流态下水力摩阻的各个参数取值如下： m=0.25，β=0.0246 6.2 管道水力计算 按照平均油温法计算热油管道摩阻 平均温度： Z R Pj T T T 3 2 31+= =47.6℃ 油品粘度： )(00t t u t e --=υυ 其中 50℃时油品密度： 50ρ=896-（1.825-0.001315?896）*（50-20） =876.6kg/m 3， 50℃时油品粘度： 50υ= 50 50 ρμ =6 .876105.103 -? =0.012310-?㎡/s ， t=47.6℃， 0t =50℃ ，u =0.039，则 47.6℃油品粘度： ) 506.47(506.47--=u e υυ =)4.2(039.0310012.0-?--?e =0.0108310-?㎡/s 热油管道沿程摩： R m m pj m R L d Q h --=52υβ =3 ) 25.05(25.03) 25.02(10220363.0)100108.0(1361.00246.0?????--- =1098.6m 其中 m=0.25，β=0.0246，Q =0.1361m 3/s ，pj υ=0.01083 10-?㎡/s ， d =363mm ，R L =220Km 。 热油管道局部摩阻： R h h 012.0=ξ=13.18m 热油管路运行所需总扬程： H =R h +ξh +Z Z -Q Z +SZ h =1098.6+13.18+465-355+40 =1261.78m 其中 Z Z ——管道终点高程，m Q Z ——管道起点高程，m SZ h ——末站剩余压头，m 6.3 计算是否存在翻越点 从里程—高程表可以看出，最有可能出现翻越点的位置在末端较高的位置，也就是里程150km 高程470m 的高峰处。 将规定流量原油由起点输送到该高峰处所需起点压力： f H =f m m pj m L d Q --52υβ +f h ξ+f Z -Q Z =3) 25.05(25 .03) 25.02(10150363 .0)100108.0(1361.00246.0?????---+0.012f h +470-355 =749.04+115+8.98 =873.02m 其中 f Z ——翻越点的高程，m Q Z ——起点高程，m f h ξ——局部摩阻，m f L ——计算长度，m 判断f H 与H 的大小： f H 6.4 泵站数和扬程确定 根据输油管道设计规定充分利用地形条件，兼顾热力站、泵站的布置，本着“热泵合一”的原则，尽量减少土地占用。所以确定泵站数为2，每个泵站所提供的理论扬程： 'H =n H =2 78.1261=630.89m 7 泵机组的选型和位置布置 7.1 根据泵的流量选取离心泵型号 流量Q= 490m 3/h,根据《离心泵形式和基本参数》—GB10883-89，选取 泵的型号和基本参数如表7-1 表7-1 泵型号和基本参数 型号 流量m 3/h 扬程m 转速r/min 比转速 个数 250YS100?4 450 400 2950 85 4 250YS150?2 500 300 2950 66 2 250YS75?3 500 225 2950 111 2 7.2根据转速选取原动机型号 Y 系列电动机是一般用途的全封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机，适用于 驱动无特殊要求的机械设备，如机床、泵、风机、压缩机、搅拌机、运输机械、农业机械、食品机械等。 原动机型号： Y200L1—2，功率30KW ，转速2950r/min ，效率90%，重量232Kg 。 7.3 布置泵站 按照加热站和泵站一起原则，管线起点布置一座泵站，距离起点110Km 处布置一座。 7.3.1第一座泵站 一般情况每个泵站的站内损失约为10—20m ，设计中取20m 。 热油从第一座泵站输送到到110Km 处所需的压力为： 1H =1R h +1ξh +2Z Z -Q Z =（1+0.012）152L d Q m m pj m --υβ +400.8-355 =1.012?3) 25.05(25 .03) 25.02(10110363 .0)100108.0(1361.00246.0?????---+54.2 =610.1m 其中 1H —第一座泵站的扬程，m 2Z Z —第二座泵站所在位置的高程，m 1L —第一座泵站到第二座泵站的距离，m 根据所选泵可以看出一台泵不能满足要求，需要再选择一台扬程至少为210m 的泵，所以选取型号250YS150?2，流量500m 3/h,扬程300m 。 7.3.2第二座泵站 第二座泵站进站压力： 进H =400+300-20-610.1 =69.9m 热油从第二座泵站到末站所需的压力： 2H =2R h +2ξh +Z Z -1Z Z -进H =（1+0.012）252L d Q m m pj m --υβ +465-400.8 =3) 25.05(25 .03) 25.02(10110363 .0)100108.0(1361.00246.0012.1??????---+64.2-69.9 =550.2m 其中 2H —第二座泵站的扬程，m Z Z —管线终点高程，m 2L =110km ， 由此在250YS150?2的基础上还需提供150.2m 的压头，所以选取型号为250YS75?3的泵，流量500m 3/h ，扬程225m 。 末站剩余压头： sh H =400+225-20-550.2 =44.8m 基本符合末站剩余40m 压头的要求。 7.4 离心泵压力校核 第一座泵站压力校核： 1P =)(216.47泵泵H H g +ρ =7008.99.864?? =5.96MPa<8MPa 第二座泵站压力校核： 2P =)(316.47进泵泵H H H g ++ρ =9.6948.99.864?? =5.89MPa<8MPa 其中 6.47ρ=896-（1.825-0.001315?896）*（47.6-20） =864.9kg/m 所以泵站压力符合管道压力要求。 8 热油管道输送动静水压力校核 8.1 动水压力校核 沿程动水压力公式： )]([Q i i Z Z ix H H -+-= 其中 i H —沿程动水压力，m H —泵站输出的压头，m x —泵站与最低点处的距离，m i Z —低点处的高程，m Q Z —泵站的高程，m i —水力坡降 i =m m pj m d Q --52υβ =) 25.05(25 .03) 25.02(363 .0)100108.0(1361.00246.0---??? =4.994310-? m H 700=I 泵站 m H 9.694=∏泵站 分别计算 = 0.0，60.0，120.0， 150.0， 220.0处的动水压 )]([0.0Q i Z Z ix H H -+-=I 泵站=700m )]355405(1060[30.60-+?-=I i H H 泵站=350.36m )]8.400400(1010[30.120-+?-=∏i H H 泵站=645.76m )]8.400470(1040[30.150-+?-=∏i H H 泵站=425.94m )]8.400465(10110[30.220-+?-=∏i H H 泵站=81.36m 最大动水压： =max H 700m 最大动水压力： max 6.52max gH P ρ= =7008.99.864?? =5.93MPa<8.0MPa 最高动水压在管道强度的允许值范围内。 8.2 静水压力校核 静水压力指油流停止后，由于地形高差产生的静液柱压力。 静水压力计算公式： Z g gH P ?==ρρ 其中 P —静水压力，Pa Z ?—沿程高程差，m 该设计中沿程最大高差： max Z ?=470-355=115m 最大静水压力： max Z g P ?=ρ=1158.99.864?? =0.97MPa<8.0MPa 静水压力满足管道强度设计压力。 1总则 1. 0. 1为在输油管道工程设计中贯彻执行国家现行的有关方针政策，保证设计质量，提高设计水平，以使工程达到技术先进、经济合理、安全可靠及运行、管理、维护方便，制定本规范。 1.0.2本规范适用于陆上新建、扩建或改建的输送原油、成品油、液态液化石油气管道工程的设计。 1. 0. 3输油管道工程设计应在管道建设、营运经验和吸取国内外先进科技成果的基础上合理选择设计参数，优化设计。 1. 0. 4输油管道工程设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。 2术语 2. 0. 1输油管道工程oil pipeline project 用管道输送原油、成品油及液态液化石油气的建设工程。一 般包括输油管线、输油站及辅助设施等。 2.0.2管道系统pipeline system 各类型输油站、管线及输送烃类液体有关设施的统称。 2.0.3输油站oil transport station 输油管道工程中各类工艺站场的统称。 2.0. 4首站initial station 输油管道的起点站。 2. 0. 5末站terminal 输油管道的终点站。 2. 4. 6中间站intermediate station 在输油首站、末站之间设有各类站场的统称。 2. 0. 7中间热泵站intermediate heating and pumping station 在输油首站、末站之间设有加热、加压设施的输油站。 2. 0. 8中间泵站intermediate pumping station 在输油首站、末站之间只设有加压设施的输油站。 2.0.9中间加热站intermediate heating station 在输油首站、末站之间只设有加热设施的输油站。 2. 0. 10输人站input station 向管道输入油品的站。 2. 0. 11分输站off-take station 在输油管道沿线，为分输油品至用户而设置的站。 2. 0. 12减压站pressure reducing station 由于位差形成的管内压力大于管道设计压力或由于动压过大，超过下一站的允许进口压力而设置减压装置的站。 2. 0.13弹性弯曲elastic bending 管道在外力或自重作用下产生的弹性限度范围内的弯曲变形。 2.0.14顺序输送hatch transportation 多种油品用同一管道依次输送的方式。 2. 0.15翻越点turnatrer point 输油管道线路上可能导致后面管段内不满流(slack f low)的某高点。 2.0.16一站控制系统，ration control system 对全站工艺设备及辅助设施实行自动控制的系统。 2. 0. 17管件pipe fittings 弯头、弯管、三通、异径接头和管封头等管道上各种异形连接件的统称。 2. 0. 18管道附件pipe accessories 管件、法兰、阀门及其组合件，绝缘法兰、绝缘接头、清管器收发筒等管道专用部件的统称。 2. 0. 19最大许用操作压力maximum allowable operating pressure(MADP) 管道内的油品处于稳态(非瞬态)时的最大允许操作压力。其值应等于站间的位差、摩阻损失以及所需进站剩余压力之和。 2. 0. 20 U管道设计内压力pipeline internal design pressure 在相应的设计温度下，管道或管段的设计内压力不应小于管道在操作过程中管内流体可能产生的最大内压力。 2. 0. 21线路截断阀line block valve 《输气管道设计与管理》综合复习资料 一、填空题 1、天然气是一种混合气体，混合气体的物理性质决定于天然气组成和各组分气体的性质。天然气的组成有三种表示方法：即容积组成、摩尔组成和质量组成。 2、对于长距离输气管线，当Q、D、P1max、P2min一定时，输气管末段的最大长 度为： 22 1max2min max2 P P L CQ - =，此时管末段的储气能力为 0 。储气能力最大的 末段长度为L max的 0.5 倍。 8、对下图所示的两条简单管路，如果起点压力相同，在任一长度x处，线路1的各点流速（小于）线路2的流速，线路1的终点压力（大于）线路2的终点压力。这主要是由于气体的可压缩性造成的。 线路1 线路2 起点终点 3、为离心压气机配管时，常有出、入口相连的回流管路，其目的是避免压气机产生湍振。 4、北美、西欧有关的管道标准已规定，20英寸以上的气管应加内涂层，长距离输气管内壁一般涂敷有机树脂涂层的主要优点有：提高管线输气量、增强防腐性能。 5、工程上用压缩因子来表示真实气体与理想气体PVT特性之间的差别，该值偏离1愈远，表明气体的PVT性质偏离理想气体性质愈远。 6、天然气的相对密度是指同一压力和温度下气体密度与空气密度之比，无量纲。 7、单位体积干天然气中所含水蒸汽的质量称含水量，它与天然气的压力、温度有关。当天然气被水饱和时，其温度也称为露点。 8、管输天然气最主要的三项质量指标为：热值、含水量、 H2S 和CO2含量。 9、沿线地形激烈起伏对输气管输量有影响，当线路纵断面图与通过管路起点水平线所围面积为正时，其输量减小；面积为负时，输量增大。这是由于气体密度沿管长变化所致。 10、输气管内能否形成水合物主要取决于： (1) 压力和温度； (2) 足够的水分。密度大的天然气易形成水合物。 11、输气管内产生水合物堵塞事故时，采用降压方法最简便，可迅速使水合物分解，管路畅通。 12、首站入口压力一定的多压气站输气干线，若某站停运，则停运站号愈小，输量下降愈大。与正常运行相比，停运站上游各站压力均上升，停运站下游各站压力均下降，愈靠近停运站，压力变化幅度大。 13、为防止未经深度加工天然气输送管道中出现水化物，工业上常用甲醇和乙二醇作为防冻剂。 《输油管道设计与管理》习题 一、等温输油管道工艺计算习题 1、某φ355.6×6的长输管道按“密闭输油”方式输送汽油，输量为310万吨/年，年工作日按350天计算。管壁粗糙度e ＝0.1mm ，计算温度为15℃。油品的物性参数：υ15＝0.82×10-6 m 2/s ，ρ20＝746.2 kg/m 3。密度按以下公式换算： ρt ＝ρ20-ξ(t -20) kg/m 3 ξ＝1.825-0.00l315ρ20 kg/m 3℃ 试做： (1)判断管内流态. (2)选择《输油管道工程设计规范》中相应的公式计算水力摩阻系数，如果有一个以上的计算公式，需比较计算结果的相对差值。 2、某φ323.9×6的等温输油管道，全线设有两座泵站，管道全长150km ，管线纵断面数据见下表，计算该管道输量可达多少? 己知：全线为水力光滑区，站内阻力忽略不计，翻越点或终点的动水压力按20m 油柱计算。 油品计算粘度6 6.410ν-=?m 2/s 首站进站压力201=S H 米油柱 首站和中间站两台同型号的离心泵并联工作，每台泵的特性方程为： 1.755902165H Q =- 米 （Q ：m 3/s ，H ：m ） 二、加热输送管道工艺计算习题 某长距离输油管道长280km ，采用φ273.1×6钢管，管道中心埋深1.4m ，沿线全年最低月平均 地温2℃，最低月平均气温-10℃。管壁粗糙度e ＝0.1mm 。土壤导热系数0.96W/m ℃，防腐层导热系数0.15 W/m ℃，聚氨脂泡沫导热系数0.05 W/m ℃，防水层导热系数0.17 W/m ℃。 1、计算管道埋地保温与不保温时的总传热系数【埋地不保温管道防腐绝缘层厚度3mm ，保温管道的结构：钢管外为环氧粉末防腐层（由于厚度很小，热阻可忽略不计），防腐层外是聚氨酯泡沫塑料保温层，保温层外是防水层。40mm 厚的保温层，3mm 厚的防水层，忽略管内壁对流换热热阻及钢管热阻】。 2、计算架空保温管道的总传热系数（冬季计算风速5m/s ，管外壁至大气的幅射放热系数可取为αar ＝3.5W/m 2℃）。 3、若输量为200万吨/年，输送ρ20为870kg/m 3的原油，设计出站油温60℃、进站温油35℃，原油品比热2.1kJ/kg ℃，粘温方程 υ＝37.338×10 -6e -0.041t m 2/s ，计算上述管道埋地保温时所需的 课程设计任务书 设计题目：某热油管道工艺设计 学生姓名 课程名称管道输送工艺课程设计专业班级 地点起止时间17-18周 设计内容及要求 某油田初期产量油180万吨/年，五年后原油产量达到350万吨/年，计划将原油输送到480km外的炼油厂，需要设计一条输油管道，采用密闭输送方式。设计要求：（1）确定管道材质及规格； （2）一期数量（180万吨/年）条件下，设备选型，确定运行方式； （3）布置热站和泵站 （4）一期条件下（180万吨/年）条件下，考虑翻越点，若存在翻越点给出解决措施；（5）绘制一期工程首站工艺流程图（2#）1张； （6）确定二期（350万吨/年）条件下，泵站数及热站数； （7）二期热站、泵站的布置、翻越点校核； （8）静水压以及动水压校核； （9）最小输量； （10）绘制二期工程中站站工艺流程图（2#）1张。 设计参数原油性质表1： 表1某原油性质 含蜡量，% 沥青质，% 密度，kg/m3初馏点，℃凝固点，℃粘度，50℃，mPa.s 36.87 5.78 8548.6 76 30.5 8.9 里程和高程见表2： 表2里程和高程表 里程，km 0 70 146 178 220 287 347 410 480 高程，m 210 270 208 237 170 280 215 250 236 地温资料见表3。 表3 管道经过地区的地温 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 地温℃ 3 4 6 7 8 9 15 18 13 10 8 6 输送压力7.5MPa，最高输送压力9MPa,末站剩余压头70m，局部摩阻为沿程摩阻的1.2%计，20℃相对密度0.8546，50℃粘度8.9mPa.s。 粘温指数0.036。进站温度控制在38℃。保温层采用黄夹克，厚度35mm。土壤导热系数1.1W/（m﹒℃），埋地深度1.5m。最高输送温度68℃，最低输送温度36℃。 进度要求17周：周一上午：9:00-12:00：发任务书，讲解任务书内容和设计要求，然后学生查找相关设计手册，查资料，开始做课程设计；下午：14:00-5:00 答疑，指导； 周二～周四上午：9:00-12:00：个别指导；下午：14:00-5:00 集中答疑、指导； 输油管道设计与管理 一、名词解释（本大题╳╳分，每小题╳╳分） 1可行性研究：是一种分析、评价各种建设方案和生产经营决策的一种科学方法。2等温输送：管道输送原油过程中，如果不人为地向原油增加热量，提高原油的温度，而是使原油输送过程中基本保持接近管道周围土壤的温度，这种输送方式称为等温输送。 4、线路纵断面图：在直角坐标上表示管道长度与沿线高程变化的图形称为线路纵断面图。 5、管路工作特性：是指管长、管内径和粘度等一定时，管路能量损失H与流量Q 之间的关系。 6、泵站工作特性：是指在转速一定的情况下，泵站提供的扬程H和排量Q之间的相互关系。 7、工作点：管路特性曲线与泵站特性曲线的交点，称为工作点。 8、水力坡降：管道单位长度上的水力摩阻损失，叫做水力坡降。 10、翻越点：在地形起伏变化较大的管道线路上，从线路上某一凸起高点，管道中的原油如果能按设计量自流到达管道的终点，这个凸起高点就是管道的翻越点。 11、计算长度：从管道起点到翻越点的线路长度叫做计算长度。 12、总传热系数K：指油流与周围介质温差为1℃时，单位时间内通过管道单位传热表面所传递的热量。 13、析蜡点：蜡晶开始析出的温度，称为析蜡点。 14、反常点：牛顿流体转变为非牛顿流体的温度，称为反常点。 15、结蜡：是指在管道内壁上逐渐沉积了某一厚度的石蜡、胶质、凝油、砂和其它机械杂质的混合物。 19、顺序输送：在一条管道内，按照一定批量和次序，连续地输送不同种类油品的输送方法。 20、压力越站：指油流不经过输油泵流程。 21、热力越站：指油流不经过加热炉的流程。 25．混油长度：混油段所占管道的长度。 26．起始接触面：前后两种（或A、B）油品开始接触且垂直于管轴的平面。 27、动水压力：油流沿管道流动过程中各点的剩余压力。 二、填空题 1、由于在层流状态时，两种油品在管道内交替所形成的混油量比紊流时大得多，因而顺序输送管道运行时，一般应控制在紊流状态下运行。 2、采用顺序输送时，在层流流态下，管道截面上流速分布的不均匀时造成混油的主要原因。 3、石油运输包括水运、公路、铁路、管道等几种方式。 4、输油管道由输油站和线路两部分组成。 5、原油管道勘察工作一般按踏堪、初步勘察与详细勘察三个阶段进行。 6、在纵断面图上，其横坐标表示管道的实际长度，纵坐标为线路的海拔高程。 9、管路特性曲线反映了当管长L，管内径D和粘度μ一定，Q 与Hz 的关系。 10、若管路的管径D增加，特性曲线变得较为平缓，并且下移；管长、粘度增加，特性曲线变陡，并且上升。 11、线路上有没有翻越点，除了与地形起伏有关，还取决于水力坡降的大小，水力坡降愈小，愈易出现翻越点。 12、泵站总的特性曲线都是站内各泵的特性曲线叠加起来的，方法是：并联时，把相同扬程下的流量相加；串联时，把相同流量下的扬程相加。 14、加热站加热原油所用设备有加热炉和换热器两类。 15、泵站-管道系统的工作点是指在压力供需平衡条件下，管道流量与泵站进、出站压力等参数之间的关系。 16、有多个泵站的长输管道，中间站C停运后的工况变化具体情况是：在C以前各站的进出站压力均上升，在C以后各站的进出站压力均下降，且距C站愈远，变化幅度愈小。 重庆科技学院 《管道输送工艺》 课程设计报告 学院:石油与天然气工程学院专业班级:油气储运专业08 学生姓名:马达学号: 2008254745 设计地点（单位）重庆科技学院K栋 设计题目：某热油管道工艺设计 完成日期： 2010 年 12 月 30 日 指导教师评语: ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ______________ 成绩（五级记分制）: 指导教师（签字）: 摘要 我国原油大部分都属于高粘高凝固点原油，在原油管道输送过程中一般都采取加热输送，目的是为了使管道中的原油具有流动性同时减少原油输送过程中的摩阻损失。热油管道输送工艺中同样要求满足供需压力平衡，在起伏路段设计管道输油关键因素是泵机组的选择和布置，要在满足热油管道输送压力平衡的条件下尽量使管道输送能力增大。 热油管道工艺设计中要根据具体输送原油的性质、年输量等参数确定加热参数，结合生产实际，由经济流速确定经济管径，设计压力确定所使用管材，加热参数确定热站数。然后计算管道水力情况，按照“热泵合一”原则布置泵站位置，选取泵站型号，并校合各泵进出站压力和沿线的压力分布是否满足要求，并按照实际情况调整泵机组组成。最后计算最小输量，确保热油管道运行过程中流量满足最小流量要求，避免管道低输量运行。 关键词：原油加热输送泵站压力平衡输量 《输气管道设计与管理》综合复习题 一、填空题 1、天然气是指从地层内开发生产出来的、可燃的、烃和非烃混合气体，这种气体有的是基本上以气态形式从气井中开采出来的，称为 气田气 ；有的是随液石油一块儿从油井中开采出来的，称为 油田伴生气 。 2、对于长距离输气管线，当Q 、D 、P 1max 、P 2min 一定时，输气管末段的最大长度为：221max 2min max 2P P L CQ -=，此时管末段的储气能力为 0 。储气能力最大的末段长度为L max 的 0.5 倍。 3、为离心压气机配管时，常有出、入口相连的回流管路，其目的是避免压气机产生 喘振 。 4、北美、西欧有关的管道标准已规定，20英寸以上的气管应加内涂层，长距离输气管内壁一般涂敷有机树脂涂层的主要优点有： 提高管线输气量 、 增强防腐性能 。 5、工程上用压缩因子来表示真实气体与理想气体PVT 特性之间的差别，该值偏离1愈远，表明气体的PVT 性质偏离 理想气体 性质愈远。 6、在工程上，一般根据 水露点 判断管线内的含水量是否达到形成水合物的条件。管线内形成水合物后采取 降压 方法可迅速使水合物分解，管路畅通。 7、输气管内能否形成水合物主要取决于： (1) 天然气是否有足够的含水量 ； (2) 输气管中的压力、温度曲线是否落入水合物的形成区内 。 密度 大 的天然气易形成水合物。 8、首站入口压力一定的多压气站输气干线，若某站停运，则停运站号愈 小 ，输量下降愈 多 。与正常运行相比，停运站上游各站压力均 上升 ，停运站下游各站压力均 下降 ，愈靠近停运站，压力变化幅度 越小 。 9、管输天然气最主要的三项质量指标为： 高发热值 、 硫化氢含量 、 水含量 和 总硫含量 。 10、沿线地形激烈起伏对输气管输量有影响，当线路纵断面图与通过管路起点水平线所围面积为正时，其输量 减小 ；面积为负时，输量 增大 。这是由于气体 密度 沿管长变化所致。 专业课程设计(论文) 题目: 输油管道得加工工艺流程及焊接工艺设计学生姓名: 院(系):材料科学与工程学院 专业班级:焊接 指导教师: 完成时间: 摘要 输油管线主要由输油站与管线两大部分组成、管道得起点就是一个输油站通称首站,油品或原油在首战被收集后,经过计量后,在由首站提供动力向下游管线输送。首站一般布设有储油罐,输油泵与油品计量装置,若所属油品因粘度高需要加热,则亦设有加热装置,输油泵提供动力使得油品可以沿管线向终点或下一级输油站运动,一般情况下,由于距离长,油品在运输过程中能量损失明显,需要多级输油站提供动力,直至将油品输送至终点。终点输油站称为末站,主要负责收集上游管线输送而来得物料,因此多配有储罐与计量系统。 关键词:输油管线、X80钢、半自动焊接技术。 目录 1 综述 (1) 1。1输油管道概况 (1) 1。2输油管道分类 (1) 1。2。1按距离分 (1) 1。2。2按油品分 (1) 1、2、3按材料分 (2) 1。3输油管道常用得焊接方法 (2) 1。3、1手工电弧焊 (2) 1。3。2钨极氩弧焊 (2) 1。3、3半自动焊 (3) 1。3。4全自动焊 (3) 1。4输油管道连接分类与法兰 (4) 1、5焊接材料得选择 (4) 2 工艺说明 (6) 2。1管线材料得选择 (6) 2。2焊接方法得选择 (6) 2、3坡口形式得设计制造及清根方法 (7) 2。4焊缝层数及焊接顺序设计 (8) 2、4。1焊接层数得选择 (8) 2、4。2焊接顺序得设计 (8) 2、5焊后热处理工艺说明 (8) 2。6焊接工艺参数得选择 (8) 2。7焊接质量检测 (8) 3 总结 (10) 4 参考文献 (11) 5 焊接工艺卡 (12) 油气输送管道穿越工程设计规范（GB50423-2007） 3.1 基础资料 3.1.1 穿越工程设计前，应取得所输介质物性资料及输送工艺参数。其要求应按现行国家标准《输油管道工程设计规范》GB 50253和《输气管道工程设计规范》GB 50251的规定执行。 3.1.2 穿越工程设计前，应根据有关部门对管道工程的环境影响评估报告、灾害性地质评估报告、地震安全评估报告及其他涉及工程的有关法律法规，合理地选定穿越位置。穿越有防洪要求的重要河段，应根据水务部门的防洪评价报告，选定穿越位置及穿越方案。 3.1.3 选定穿越位置后，应按照国家现行标准《长距离输油输气管道测量规范》SY/T 0055和《油气田及管道岩土工程勘察规范》SY/T 00 53，根据设计阶段的要求，取得下列测量和工程地质所需资料： 1 工程测量资料，包括1:200～1:2000，平面地形图(大、中型工程)与断面图； 2 工程地质报告，包括1:200～1:2000地质剖面图、柱状图、岩土力学指标、地震、水文地质及工程地质的结论意见。 3.1.4 应根据下列钻孔布置要求获取地质资料： 1 挖沟埋设穿越管段，应布置在穿越中线上。 2 水平定向钻、顶管或隧道敷设穿越管段，应交叉布置在穿越中线两侧各距15～50m处。在岩性变化多时，局部钻孔密度孔距可布置为20～30m。 3.1.5 根据现行国家标准《中国地震动参数区划图》GB 18306，位于地震动峰值加速度a≥0.19地区的大中型穿越工程，应查清下列四种情况，并取得量化指标： 1 有无断层及断层活动性质、一次性最大可能错动量。 2 地震时两岸或水床是否会出现开裂或错动。 3 地震时是否会发生基土液化。 4 地震时是否会引起两岸滑坡或深层滑动。 3.1.6 穿越管段应有防腐控制的设计资料。 3.2 材料 3.2.1 穿越工程用于输送油气的钢管，应符合现行国家标准《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分：A级钢管》GB/T 97 11.1或《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2部分：B 级钢管》GB/T 9711.2的规定，并应根据所输介质、钢管直径、钢管壁厚、使用应力与设计使用温度等补充有关技术条件要求。对于管径小于DN300，设计压力小于6.4MPa的输油钢管或设计压力小于 4.0MP a的输气钢管，可采用符合现行国家标准《输送流体用无缝钢管》GB/ 输油管道系统输送工艺设计规范 3. 1一般规定 3.1.1输油管道工程设计计算输油量时，年工作天数应按354d计算。 3. 1. 2应按设计委托书或设计合同规定的输量(年输量、月输量、日输量)作为设计输量。设计最小输量应符合经济及安全输送条件。 3. 1. 3输油管道设计宜采用密闭输送工艺。若采用其他输送工艺，应进行技术经济论证，并说明其可行性。 3. 1. 4管输多种油品，宜采用顺序输送工艺。若采用专管专用输送工艺，应进行技术经济论证。 3.1.5输油管道系统输送工艺方案应依据设计内压力、管道管型及钢种等级、管径、壁厚、输送方式、输油站数、顺序输送油品批次等，以多个组合方案进行比选，确定最佳输油工艺方案。 3.1.6管输原油质量应符合国家现行标准《出矿原油技术条件》(SY 7513的规定；管输液态液化石油气的质量应符合 现行国家标准《油气田液化石油气》(GB 9052.1)或《液化石油气》(GB 11174)的规定；管输其他成品油质量应符合国家现行产品标准。 3.1.7输油管道系统输送工艺总流程图应标注首站、中间站、末站的输油量，进出站压力及油温等主要工艺参数。并注明线路截断阀、大型穿跨越、各站间距及里程、高程(注明是否有翻越点)。 3.1.8输油管道系统输送工艺设计应包括水力和热力计算，并进行稳态和瞬态水力分析，提出输油管道在密闭输送中瞬变流动过程的控制方法。 3. 2原油管道系统输送工艺 3. 2. 1应根据被输送原油的物理化学性质及其流变性，通过优化比选，选择最佳输送方式。原油一般物理化学性质测定项目，应符合本规范附录A的规定；原油流变性测定项目，应符合本规范附录B的规定。 3.2.2加热输送的埋地原油管道，应优选加热温度；管道是否需保温，应进行管道保温与不保温的技术经济比较，确 1气田气：从地层内开发生产出来的、可燃的烃和非烃混合气体，这种气体有的是基本上以气态形式从气井中开采出来的，称为气田气 2油田伴生气：有的是随液态原油一块儿从油井中开采出来的，称为油田伴生气 3习惯上把这两类气体都称为天然气。气田气60%和油田伴生气40% 4天然气热值很高33MJ/m 5天然气的有那些优点？利用天然气作燃料与煤相比有那些优越性？ 干净、清洁、使用方便、燃料效率高比较价格低等优点 6天然气的主要成分是甲烷，及少量的乙烷，丙烷，丁烷等。 7煤层气、油页岩、油砂是我国常规石油资源的重要补充，对提高我国油气资源的保障能力将起到重要作用。煤层气俗称“瓦斯”，其主要成分是CH4（甲烷），是主要存在于煤矿的伴生气体，也是造成煤矿井下事故的主要原因之一。油页岩，又称油母页岩，一种高矿物质的腐泥煤，为低热值固态化石燃料。色浅灰至深褐，含有机质和矿物质；有机质的绝大部分不溶于溶剂，称油母。油页岩是人造石油的重要原料。经低温干馏可得页岩油、干馏气和页岩半焦。所谓油砂，实质上是一种沥青、砂、富矿黏土和水的混合物，其中，沥青含量为10%～12％，砂和黏土等矿物占80%～85％，其余3%～5％是水。 82010年需求量将达到1000亿立方米，而缺口在200亿立方米左右，2020年求量将达到2000亿立方米，而缺口在1000亿立方米左右 9我国天然气发展策略：立足国内、利用海外、西气东输、海气登陆、北气南下、就进共应、走国内生产与国外进口相结合的液化天然气发展道路 10天然气水合物是21世纪的新能源。1m3天然气水合物的能量相当于164m3天然气的热值 11输气系统的组成：矿场集气管网、干线集气管网、城市配气管网和这些管网相匹配的的站、场装置组成 12气田集气从井口开始，进分离、计量、净化、和集中处理等一系列过程，到向干线输气为止 13干线输气管:从输气首站至管线的终点配气站，中间可能还设有若干压气站.主要是线路和压气站。 14储气库一般都设在城市附近，以调节输气的与供气之间的不平衡 15气体可压缩性对输气和储气的影响：（1）上、下站输量不等时，压力变化较平缓（2）输气管中体积流量沿管长而改变，起始Q小，终点Q大。（3）输气管末段储气，末段比中间站间管段长，可调节供气和利用气量间的不平衡，相当于一个储气设备。（4）停输后管内压力的变化，发生压力均衡。 16输气管道的发展趋势：（1）向大口径、高压力方向发展（条件是天然气后备储量很大）⑵采用高强度、高韧性、直缝钢管，以节省钢材⑶管内壁涂敷有机树脂涂层（聚酰胺环氧树脂，无溶剂环氧树脂）（4）向数字化管道方向发展 17按天然气的烃类组成分类：根据天然气中C5以上烃类液体的含量多少，用C5界定法划分为干气和湿气。干气：指在1Sm3井口流出物中，C5以上烃类液体含量低于13.5mcm3的天然气。湿气：指在lSm3井口流出物中，C5以上烃类液体含量高于13.5mcm3的天然气。贫、富气的划分—C3界定法，贫气：指在1Sm3井口流出物中，C3以上烃类液体含量低于100cm3的天然气。富气：指在lSm3井口流出物中，C3以上烃类液体含量高于100cm3的天然气。按酸气含量分类：按酸气含量多少，天然气可分为酸性天然气和洁气 18在工程上用压缩因子Z来表示真实气体与理想气体PVT特性的差别。 20气体的粘度随着温度的升高而加大，与液体的粘度随温度升高而降低不同。随着压力升高，气体的性质逐渐接近液体，温度对粘度的影响，也越来越接近于液体。 1管道总传热系数 管道总传热系数是热油管道设计和运行管理中的重要参数。在热油管道稳态运行方案的工艺计算中，温降和压降的计算至关重要，而管道总传热系数是影响温降计算的关键因素，同时它也通过温降影响压降的计算结果。1.1 利用管道周围埋设介质热物性计算K 值管道总传热系数K 指油流与周围介质温差为1℃时，单位时间内通过管道单位传热表面所传递的热量，它表示油流至周围介质散热的强弱。当考虑结蜡 层的热阻对管道散热的影响时，根据热量平衡方程可得如下计算表达式： （1-1）1112ln 111ln 22i i n e n w i L L D D D KD D D D ααλλ-+???? ?????=+++????????∑式中：——总传热系数，W /(m 2·℃)；K ——计算直径，m ；（对于保温管路取保温层内外径的平均值，对于e D 无保温埋地管路可取沥青层外径）；——管道内直径，m ；n D ——管道最外层直径，m ；w D ——油流与管内壁放热系数，W/(m 2·℃)；1α ——管外壁与周围介质的放热系数，W/(m 2·℃)；2α ——第层相应的导热系数，W/(m·℃)；i λi ，——管道第层的内外直径，m ，其中；i D 1i D +i 1,2,3...i n =——结蜡后的管内径，m 。L D 为计算总传热系数，需分别计算内部放热系数、自管壁至管道最外径K 1α的导热热阻、管道外壁或最大外围至周围环境的放热系数。 2α（1）内部放热系数的确定1α放热强度决定于原油的物理性质及流动状态，可用与放热准数、自然1αu N 对流准数和流体物理性质准数间的数学关系式来表示[47]。r G r P 在层流状态（Re<2000），当时：500Pr 输油管道工艺设计 管道输送工艺设计 目录 1 总论............................................................................. 错误!未定义书签。 1.1 设计依据及原则................................................ 错误!未定义书签。 1.1.1 设计依据 .................................................. 错误!未定义书签。 1.1.2 设计原则 .................................................. 错误!未定义书签。 1.2 总体技术水平.................................................... 错误!未定义书签。 2 输油工艺..................................................................... 错误!未定义书签。 2.1 主要工艺参数.................................................... 错误!未定义书签。 2.1.1 设计输量 .................................................. 错误!未定义书签。 2.1.2 其它有关基础数据 .................................. 错误!未定义书签。 2.2 主要工艺技术.................................................... 错误!未定义书签。 3 工程概况..................................................................... 错误!未定义书签。 4 设计参数..................................................................... 错误!未定义书签。 4.1 管道设计参数.................................................... 错误!未定义书签。 4.2 原油物性 ........................................................... 错误!未定义书签。 4.3 其它参数 ........................................................... 错误!未定义书签。 5 工艺计算..................................................................... 错误!未定义书签。 5.1 输量换算 ........................................................... 错误!未定义书签。 5.2 管径规格选择.................................................... 错误!未定义书签。 5.2.1 选择管径 .................................................. 错误!未定义书签。 5.2.2 选择管道壁厚 .......................................... 错误!未定义书签。 5.3 热力计算 ........................................................... 错误!未定义书签。 《输气管道设计与管理》2016年春学期在线作业（二） 判断题 1.某站停运，停运站之前的各进、出站压力均上升，停运站之后的各进、出站压 力均下降。 A.错误 B.正确 ? 正确答案：B 2. 在相同条件下，分子量小的气体分子的粘度越小。 A.错误 B.正确 ? 正确答案：A 3. 从输气首站至管线的终点配气站，中间设有若干压气站，同时一般输气管上每100～2000km设有截断阀室。 A.错误 B.正确 ? 正确答案：A 4. 如果天然气后续进入液化天然气厂，采用的脱水方法可以用TEG方式。 A.错误 B.正确 ? 正确答案：A 5. 对于干线输气管道，如果管道直径增大一倍，则输气量增大到原来的六倍，管长减少一倍，则输气量提高50%。 A.错误 B.正确 ? 正确答案：B 6. 如果管路中有分气，则分气点之前的流量上升，分气点之后的流量下下降，越靠近分气点变化幅度越大。 A.错误 B.正确 ? 正确答案：B 7. 在工程上，一般根据水露点判断管线内的含水量是否达到形成水合物的条件。管线内形成水合物后可采取减压方法可迅速使水合物分解，管路畅通。 A.错误 B.正确 ? 正确答案：B 8. 管路部分堵塞，堵塞点之前的各进、出站压力均下降，堵塞点之后的各进、出站压力均上升，越靠近堵塞点，进出站压力的变化幅度越大。 A.错误 B.正确 ? 正确答案：A 9. 天然气和空气混合，当天然气浓度在一定范围内时，遇明火就会发生燃烧和爆炸。天然气产生爆炸的浓度范围为50%左右。 A.错误 B.正确 ? 正确答案：A 10. 地下储气或液化储气适用于调节季节用气的不均衡，而用储气罐储气则适用于调节昼夜或几天内的用气不平衡问题。 A.错误 B.正确 ? 正确答案：B 11. 在输气管道上管内壁涂敷有机树脂涂层只起到减阻增输作用作用。 A.错误 B.正确 ? 正确答案：A 12. 早期天然气利用率极低，特别是油田气更低，绝大部分气体都放空烧掉，主要原因是由于当时没有先进的天然气存储措施。 A.错误 B.正确 ? 正确答案：B 13. 如果管路中途集气，则集气点之前的流量上升，集气点之后的流量下降。 A.错误 B.正确 ? 正确答案：A 14. 多压气站长距离输气管道中途泄漏时，泄漏点前的输量小于正常输量，进出站压力均高于正常进出站压力。 A.错误 B.正确 ? 总则 1. 0. 1 为在输油管道工程设计中贯彻执行国家现行的有关方针政策,保证设计质量,提高设计水平,以使工程达到技术先进、经济合理、安全可靠及运行、管理、维护方便,制定本规范。 1.0.2 本规范适用于陆上新建、扩建或改建的输送原油、成品油、液态液化石油气管道工程的设计。 1. 0. 3 输油管道工程设计应在管道建设、营运经验和吸取国内外先进科技成果的基础上合理选择设计参数,优化设计。 1. 0. 4 输油管道工程设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。 2 术语 2. 0. 1 输油管道工程oil pipeline project 用管道输送原油、成品油及液态液化石油气的建设工程。一般包括输油管线、输油站及辅助设施等。 2.0.2 管道系统pipeline system 各类型输油站、管线及输送烃类液体有关设施的统称。 2.0.3 输油站oil transport station 输油管道工程中各类工艺站场的统称。 2.0. 4 首站initial station 输油管道的起点站。 2. 0. 5 末站terminal 输油管道的终点站。 2. 4. 6 中间站intermediate station 在输油首站、末站之间设有各类站场的统称。 2. 0. 7 中间热泵站intermediate heating and pumping station 在输油首站、末站之间设有加热、加压设施的输油站。 2. 0. 8 中间泵站intermediate pumping station在输油首站、末站之间只设有加压设施的输油站。 2.0.9 中间加热站intermediate heating station 在输油首站、末站之间只设有加热设施的输油站。 《输油管道设计与管理》实验教学大纲 一、课程基本信息 1. 课程中文名称：输油管道设计与管理 2. 课程英文名称：Design and Management of Oil Pipelines 3. 课程类别：必修 4. 实验类别：专业 5. 适用专业：油气储运工程 6. 先修课程：高等数学、大学物理、工程热力学、工程流体力学、传热学和泵和压缩机。 7. 总学时：6学时 8. 总学分：6/16学分 二、实验教学目标与基本要求 本课程是油气储运专业的主干专业课之一。它的任务是通过各种教学环节，使学生能结合掌握有关油品管道输送的基本概念、基本理论和计算方法，并具备一定的理论联系实际、分析和解决有关油品长距离输送等问题，为以后本专业学生从事油气管道输送工作和进行科学研究打下一定的理论基础。 实验课的重要目的在于理论教学环节与实践环节相结合，便于学生加深理解理论知识，提高实践动手能力和创新能力。因而在实验中应注意加强学生独立组织实验和自己动手操作的训练，逐步培养学生科学地组织实验、记录和整理数据、计算机编程及编写实验报告的能力。 三、实验内容与安排 输油管道设计与管理课程实验包括两个实验项目，具体情况如下表所示。时间与实验所涉及的理论课程知识点同步。 序号实验名称学时实验类型 综合、设计 1 输油管道工艺实验 4 2 应用旋转粘度计测定流体流变性实验 2 验证 四、仪器设备配置 流变仪、离心泵、水罐、涡轮流量计、压力变送器、示波器、旋转粘度计 五、教学文件与教学形式 实验教材： 《油气储运工程专业实验指导书》（自编），2006年。 参考资料： 杨筱蘅.《输油管道设计与管理》. 中国石油大学出版社，2006年。 实验课采用学生预习、准备，指导教师启发或讲解，学生动手实验、记录数据，学生数据处理、 绪论 原油的运输作为能源利用技术的重要一环，越来越受到重视，而其中管道运输与铁路、水路、公路、航空相比，因其输送距离长、建设速度快、占地少、管径大、输量高、能耗低、不污染环境、受地理及气象条件影响小等优点，而得到快速发展，已成为世界主要的原油输送方法[1]。 原油按其油品性质来分，可以将原油分为轻质原油和高粘易凝原油，后者还可以分为含蜡量较高的含蜡原油和含胶质、沥青质较高高粘重质原油（即稠油）[2]。轻质原油的输送较为容易，一般常规输送工艺就能满足要求。含蜡原油的的凝点较高，管输过程中易出现析蜡、凝管、堵塞等事故，严重影响管输的能力和效率。而高粘重质原油的粘度非常高（通常是几百甚至是几万厘波[3]），因此管路的压降就相当大，这就大大增加了原始基建投资和运行费用。 现在原油管输工艺的种类很多，应用较多、技术比较成熟的传统管输工艺有火焰加热器的加热输工艺、热处理输送工艺、加剂（包括降凝剂、减阻剂、乳化剂）输送工艺[4~13]、稀释输送工艺[14]。另有相对来说应用较少、有待进一步研究开发的现代工艺，有保温结合伴热输送工艺、太阳能加热等特殊加热工艺[15]、低粘液环输送工艺、微波降粘输送工艺[16]、水悬浮输送工艺、气饱和输送工艺、磁处理输送工艺[17]、改质输送工艺[18]、管道内涂输送工艺[19]等。 由于我国生产的原油多属高含蜡、高凝固点、高粘度原油，因此我国多数管道仍采用加热输送。无论从输油成本以及设备投资方面都比常温输送高出很多，并且我国大部分输油管道都建在70年代，为了保证安全运行和提高企业经济效益，旧管输工艺的改进和新建管道先进技术研究开发是当前管输工作的重点。我国从事管道科研人员近年来在这方面取得了较大进展。 《输气管道设计与管理》复习资料 一、填空题 1、天然气是指从地层内开发生产出来的、可燃的、烃和非烃混合气体，这种气体有的是基本上以气态 形式从气井中开采出来的，称为；有的是随液石油一块儿从油井中开采出来的，称为。 2、输气系统从生产到使用各环节紧密相连，天然气从生产到使用大约有五个环节，采气、净气、输气、 储气、供配气。这五个环节有三套管网相连，即：、和城市配气网。这三套管网形成一个统一、连续、密闭的输气系统。 3、天然气是一种混合气体，混合气体的物理性质决定于天然气组成和各组分气体的性质。天然气的组 成有三种表示方法：即、摩尔组成和。 4、在温度不变的条件下，气体的粘度随着压力的增大而。在高压下（大于100atm），气体的粘度 随着温度的增大而。 5、气体被水蒸气所饱和，开始产生水滴时的最高温度称气体在该压力下的，它从另一侧面反映 气体中的。 6、天然气工业中最常用的脱水方法有三种分别是：、固体吸附脱水和。 7、对于长距离输气管线，当Q、D、P1max、P2min一定时，输气管末段的最大长度为： 22 1max2min max2 P P L CQ - =， 此时管末段的储气能力为。储气能力最大的末段长度为L max的倍。 8、北美、西欧有关的管道标准已规定，20英寸以上的气管应加内涂层，长距离输气管内壁一般涂敷有 机树脂涂层的主要优点有：、。 9、工程上用压缩因子来表示真实气体与理想气体PVT特性之间的差别，该值偏离1愈远，表明气体的 PVT性质偏离性质愈远。 10、天然气的相对密度是指同一压力和温度下气体密度与之比，无量纲。 11、“输气管道工程设计规范(GB50251-2003)”中规定：进入输气管道的气体必须清除机械杂质，应 比输送条件下最低环境温度低5℃；烃露点应低于，气体中的不应对于20mg/m3。12、在工程上，一般根据判断管线内的含水量是否达到形成水合物的条件。管线内形成水合物后 采取方法可迅速使水合物分解，管路畅通。 13、对简单输气管路，提高起点压力或降低终点压力都会增加输量，但对输量增加更有利。终点 压力在低压范围内变化对输量的影响。 14、对于长距离输气管线，由于节流效应的影响，输气温度可能低于。 15、在常压下，气体动力粘度随温度升高而，随气体密度的增大而。 16、单位体积干天然气中所含水蒸汽的质量称，它与天然气的、有关。当天然气被水(完整版)输油管道工程设计规范2003版
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