第3章长距离输油管道系统

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1、第三章 长距离输油管道22022-6-1主要内容u第一节第一节 概述概述u第二节第二节 等温输油管道的工艺设计等温输油管道的工艺设计u第三节第三节 热油输送管道的工艺计算热油输送管道的工艺计算u第四节第四节 顺序输送顺序输送u第五节第五节 输油站输油站u第六节第六节 易凝高粘原油输送工艺易凝高粘原油输送工艺32022-6-1一、输油管道的分类一、输油管道的分类企业内部输油管道企业内部输油管道长距离输油管道长距离输油管道经营方式经营方式用户用户炼油厂炼油厂矿场油库矿场油库转油站转油站联合站联合站计量站计量站油井油井矿场油气集输系统矿场油气集输系统长输管道长输管道原油管道原油管道成品油管道成品油管

2、道第一节第一节 概述概述42022-6-1油品种类油品种类是否加热是否加热常温（等温）输送管道常温（等温）输送管道加热输送管道加热输送管道原油管道原油管道成品油管道成品油管道n长距离成品油管道一般采用多种油品在管道输送中“顺序输送”的方式运行 n汽、煤、柴油等成品油以及低凝低粘轻质原油的输送一般不需加热；n易凝高粘原油或重质燃料油需加热输送。52022-6-1二、长距离输油管道的组成二、长距离输油管道的组成输油站输油站 首站首站 中间站中间站 末站末站 线路线路输油泵站输油泵站输油站功能：输油站功能： 加压加压 加热加热 计量计量（首、末站）（首、末站）加热站加热站62022-6-1三、长距离

3、输油管道的特点三、长距离输油管道的特点 与公路、铁路、水路运输相比，管道运输的与公路、铁路、水路运输相比，管道运输的优优点点为：为：1 1、运输量大、运输量大连续运行连续运行72022-6-12 2、运费低、能耗小、运费低、能耗小 原苏联管线运价约为铁路的原苏联管线运价约为铁路的1/2，美国约为铁路的，美国约为铁路的1/7-1/10 ，我国目前基本与铁路持平。我国目前基本与铁路持平。(基于合理输量基于合理输量)3 3、埋地管道受气候环境因素影响小，安全可靠；、埋地管道受气候环境因素影响小，安全可靠；密闭运输，损耗率低。密闭运输，损耗率低。4 4、建设投资小，占地面积小。、建设投资小，占地面积小

4、。82022-6-1管道运输的管道运输的局限性局限性适用于大量、单向、定点运输，不如车船灵活。适用于大量、单向、定点运输，不如车船灵活。有一经济、合理的输送量范围；有一经济、合理的输送量范围；有有极限输量极限输量的限制。最大输量受泵和管道限制；的限制。最大输量受泵和管道限制；对于对于加热管道加热管道，最小输量受加热设备的限制，输量，最小输量受加热设备的限制，输量减小、温降加快，当输量小到一定时，在下一站之减小、温降加快，当输量小到一定时，在下一站之前油品温度将降至安全极限。前油品温度将降至安全极限。92022-6-1n等温输送等温输送n加热输送加热输送n加剂输送加剂输送（添加降凝剂、减阻剂）（

5、添加降凝剂、减阻剂）n成品油顺序输送成品油顺序输送 原油改性输送原油改性输送 原油热处理输送原油热处理输送其它输送方式其它输送方式 原油液环输送原油液环输送 原油磁处理输送原油磁处理输送 原油稀释输送原油稀释输送 原油伴热保温输送原油伴热保温输送四、油品管道输送方式四、油品管道输送方式102022-6-1输油管道工艺计算的目的：输油管道工艺计算的目的： 2.确定确定管径管径、泵型号、泵机组数、泵型号、泵机组数、泵站泵站数和加热站数及沿线站场数和加热站数及沿线站场位置位置的最优组合方案，并为管道采用的控制和保护措施提供设的最优组合方案，并为管道采用的控制和保护措施提供设计参数。计参数。 1.妥善

6、解决沿线管内流体的妥善解决沿线管内流体的能量消耗能量消耗和和能量供应能量供应这对主要矛盾。这对主要矛盾。什么叫等温输油管道什么叫等温输油管道 ？输送轻质成品油或低凝点原油的长输管道，输送轻质成品油或低凝点原油的长输管道，沿线不需要加热，沿线不需要加热，油品从首站进入管道，经过一定距离后，管内油温就会等于油品从首站进入管道，经过一定距离后，管内油温就会等于管道埋深处的地温，故称为等温输油管道。管道埋深处的地温，故称为等温输油管道。 油温油温= =地温地温= =常数常数。第二节第二节 等温输油管道的工艺设计等温输油管道的工艺设计112022-6-1 l 输油泵站的任务就是不断向管道输入油品，并给油

7、流输油泵站的任务就是不断向管道输入油品，并给油流提供一定的压力能，以便维持管内流动。提供一定的压力能，以便维持管内流动。l 泵站工作特性泵站工作特性就是泵站输出的流量就是泵站输出的流量Q与压头与压头H之间变之间变化关系化关系H=f(Q) ，也就是，也就是泵机组的联合工作特性泵机组的联合工作特性。l 单台泵机组单台泵机组的工作特性取决于泵的类型和规格，还与的工作特性取决于泵的类型和规格，还与原动机的类型相关。原动机的类型相关。l 由于由于离心泵离心泵具有排量大、扬程高、效率高、流量调节具有排量大、扬程高、效率高、流量调节方便、运行可靠等优点，在长输管道上得到广泛应用。方便、运行可靠等优点，在长输

8、管道上得到广泛应用。 一、一、 输油泵站的工作特性输油泵站的工作特性122022-6-11、 离心泵的特性方程离心泵的特性方程 对于电动离心泵机组，目前原动机普遍采用异步对于电动离心泵机组，目前原动机普遍采用异步电动机，转速为常数。因此电动机，转速为常数。因此H=f(q)，扬程是流量的单，扬程是流量的单值函数，一般可用二次抛物线方程值函数，一般可用二次抛物线方程H=a-bQ2表示。表示。 对于长输管道，为便于工艺计算，离心泵特性常采对于长输管道，为便于工艺计算，离心泵特性常采用用H=a-bQ2-m的形式，其中的形式，其中a、b为常数，为常数，m与流态有关与流态有关;Q为单泵排量。为单泵排量。泵

9、的扬程与排量的变化关系称为泵的扬程与排量的变化关系称为泵的工作特性泵的工作特性，H-Q（一）（一） 离心泵的工作特性离心泵的工作特性132022-6-1H,N,%HNQ图图2-1 离心泵特性曲线离心泵特性曲线（1）工作特性工作特性：QH（2）效率特性效率特性： 最高量左右最高量左右7区域为区域为高效区高效区（3）功率特性功率特性：1000gQHN 特性曲线特性曲线142022-6-12、改变泵特性的方法、改变泵特性的方法 （1）切削叶轮）切削叶轮 mmQDDbDDaH2020mm,0变化前后的叶轮直径、式中：DD a、b与叶轮直径D0 对应的泵特性方程中的两个常系数。泵的比转数泵的比转数ns6

10、0120200300500(D0-D)/D00.200.150.110.090.07 离心泵叶轮的允许切割量离心泵叶轮的允许切割量152022-6-1mmqnnbnnaH 2020式中：式中： n调速后泵的转速，调速后泵的转速，r/min； n0调速前泵的转速，调速前泵的转速，r/min； a,b与转速与转速n0 对应的泵特性方程中的两个常系数。对应的泵特性方程中的两个常系数。 （2）改变泵的转速）改变泵的转速 调速措施：改变电动机转速； 原动机与泵之间的调速器（如液力耦合器）162022-6-1（3）进口负压调节）进口负压调节 泵泵进口在负压下运行进口在负压下运行, ,泵特性曲线降低泵特性曲

11、线降低；一般只用于小型离心泵，大型离心泵一般要求正压进泵。一般只用于小型离心泵，大型离心泵一般要求正压进泵。 （4）多级泵拆级）多级泵拆级 多级泵的扬程与级数成正比，拆级后，泵的扬程按比多级泵的扬程与级数成正比，拆级后，泵的扬程按比例降低。但级数不能拆得太多，否则，泵的效率会降低。例降低。但级数不能拆得太多，否则，泵的效率会降低。（5）改变油品的粘度）改变油品的粘度 泵样本是输送泵样本是输送20200 0C C清水的特性。一般当粘度大于清水的特性。一般当粘度大于60601010-6-6m m2 2/s/s时，泵的时，泵的H-Q H-Q 特性要进行换算。特性要进行换算。 172022-6-1 输