长距离输油管道系统课件.ppt

第三章 长距离输油管道22024/9/13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32024/9/13一、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道第一节第一节     概述概述42024/9/13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52024/9/13二、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62024/9/13三、长距离输油管道的特点三、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72024/9/132 2、运费低、能耗小、运费低、能耗小    原原苏苏联联管管线线运运价价约约为为铁铁路路的的1/2，，美美国国约约为为铁铁路路的的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；密、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82024/9/13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92024/9/13n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）（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102024/9/13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112024/9/13 l输油泵站的任务就是不断向管道输入油品，并给油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122024/9/131、、 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        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132024/9/13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：：Q↑→H↓（（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：：特性曲线特性曲线142024/9/132、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 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ns60120200300500(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152024/9/13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）162024/9/13（（3）进口负压调节）进口负压调节 泵进口在负压下运行泵进口在负压下运行, ,泵特性曲线降低泵特性曲线降低；；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6060××1010-6-6m 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 172024/9/13       输油泵站的工作特性输油泵站的工作特性是指泵站输出的流量是指泵站输出的流量Q与压头与压头H之间变化关系，可用之间变化关系，可用H=f(Q)表示表示, 即即:H=A-BQ2-m离心泵的操作方式有离心泵的操作方式有串联串联和和并联并联两种1、并联泵站的工作特性、并联泵站的工作特性并联泵站的特点并联泵站的特点 ：： 泵站的泵站的流量流量等于正在运行的输油泵的流量之和，每台泵等于正在运行的输油泵的流量之和，每台泵的的扬程扬程均等于泵站的扬程即：均等于泵站的扬程即： （二）（二）  输油泵站的工作特性输油泵站的工作特性182024/9/132、串联泵站的工作特性、串联泵站的工作特性 串联泵站的特点：串联泵站的特点：          各泵各泵流量流量相等，相等，q=Q，泵站，泵站扬程扬程等于各泵扬程等于各泵扬程之和，之和，Hc= 。

设有设有n2台型号相同的泵串联，则：台型号相同的泵串联，则： 192024/9/133. 串、并联泵机组数的确定串、并联泵机组数的确定 选择泵机组数的原则选择泵机组数的原则主要有四条：主要有四条： ①①满足输量要求；满足输量要求；②②充分利用管路的承压能力；充分利用管路的承压能力；③③泵在高效区工作；泵在高效区工作；④④泵的台数符合规范要求（不超过四台）泵的台数符合规范要求（不超过四台）202024/9/13⑴⑴并联泵机组数的确定并联泵机组数的确定其其中中 :Q为任务输量，为任务输量， q为单泵的额定排为单泵的额定排量 显然显然 不一定是整数不一定是整数 ，这就是泵机组数的化整问题这就是泵机组数的化整问题 如果管线的发展趋势是输量增加，则应向大化，否则向小如果管线的发展趋势是输量增加，则应向大化，否则向小化一般情况下要化一般情况下要向大化向大化 并联泵的台数主要根据输量确定，而泵的级数（扬程）则并联泵的台数主要根据输量确定，而泵的级数（扬程）则要根据管路的允许工作压力确定要根据管路的允许工作压力确定 另外，根据规范规定，泵站至少设一台备用泵另外，根据规范规定，泵站至少设一台备用泵。

212024/9/13⑵⑵串联泵串联泵其中：其中：[H] 为管路的许用强度（允许承压能力）为管路的许用强度（允许承压能力） H 为单泵的额定扬程为单泵的额定扬程 ◆◆一一般般来来说说，，串串联联泵泵的的应应向向小小化化，，如如果果向向大大化化，，则则排排出出压压力力可能超过管子的许用强度，是很危险的可能超过管子的许用强度，是很危险的◆◆串联泵的额定排量根据管线任务输量确定串联泵的额定排量根据管线任务输量确定222024/9/134. 串、并联组合形式的确定串、并联组合形式的确定 ⑴ ⑴ 从经济方面考虑：从经济方面考虑：串联效率较高，比较经济串联效率较高，比较经济 我国并联泵的效率一般只有我国并联泵的效率一般只有7070-80%-80%，而串联泵的效率可，而串联泵的效率可达达90%90%串联泵的特点是：扬程低、排量大、叶轮直径小、串联泵的特点是：扬程低、排量大、叶轮直径小、流通面积大，故泵内轮阻损失小，效率高流通面积大，故泵内轮阻损失小，效率高⑵ ⑵ 从管特性和地形方面考虑从管特性和地形方面考虑: : ◆ ◆对于对于地形平坦的地区或下坡段地形平坦的地区或下坡段，站间管道较长，管路特，站间管道较长，管路特性较陡，泵所提供的能量主要用于克服摩阻损失，大幅度性较陡，泵所提供的能量主要用于克服摩阻损失，大幅度调整输量时，调整输量时，串联泵站串联泵站节流损失可能会小一些。

节流损失可能会小一些232024/9/13（一）管路的压降计算（一）管路的压降计算根据流体力学理论，输油管道的总压降可表示为：根据流体力学理论，输油管道的总压降可表示为：其中其中：： 为为沿程摩阻沿程摩阻；； 为为局部摩阻局部摩阻；； 为为计算高程差计算高程差 二、二、  输油管道的压能损失输油管道的压能损失242024/9/13（二）沿程摩阻损失与水力摩阻系数的计算（二）沿程摩阻损失与水力摩阻系数的计算 计算长输管道的摩阻损失主要是计算计算长输管道的摩阻损失主要是计算沿程摩阻损失沿程摩阻损失 hL 达西公式达西公式 ：：        对于一条给定的长输管道，对于一条给定的长输管道，L和和D都是已知的，输量（或流速）都是已知的，输量（或流速）也是已知的，现在的问题就是如何计算也是已知的，现在的问题就是如何计算水力摩阻系数水力摩阻系数  λ 其中：其中：e为管壁的绝对粗糙度，为管壁的绝对粗糙度，D为管道内径为管道内径             252024/9/13  （三）综合参数摩阻计算公式（三）综合参数摩阻计算公式 ---列宾宗公式列宾宗公式 代入达西公式代入达西公式、、和和把把整理得整理得令令得到列宾宗公式：得到列宾宗公式：262024/9/13         流态流态           A  m    β       层流层流          64  1  4.15紊紊流流水力光滑区水力光滑区        0.3164  0.25 0.0246混合摩擦区混合摩擦区0.123 0.0802A粗糙区粗糙区           λ    00.0826λ不同流态下得不同流态下得A、、m、、β值值272024/9/13（四）管路的水力坡降（四）管路的水力坡降 定义：定义：管道单位长度上的摩阻损失称为水力坡降。

管道单位长度上的摩阻损失称为水力坡降用用 i  表示：表示：  或或等温输油管的干线水力坡降等温输油管的干线水力坡降 水力坡降与管道长度无关，只随流量、粘度、管径和水力坡降与管道长度无关，只随流量、粘度、管径和流态不同而不同流态不同而不同ABC hLLi：：Q=1时的水力坡降，即单位流量时的水力坡降，即单位流量下，单位管道长度上的摩阻损失下，单位管道长度上的摩阻损失,282024/9/13（五）管路工作特性（五）管路工作特性         已已定定管管路路（（D , L , △△Z  一一定定））输输送送某某种种已已定定粘粘度度油油品品时时，，管管路路所所需需压压头头（（即即压压头头损损失失））和和流流量量的的关关系系（（H-Q关系）称为关系）称为管路工作特性管路工作特性292024/9/13△△ZHQ层层流流区区过过渡渡区区紊流区紊流区QLJ输油管道的工作特性曲线输油管道的工作特性曲线302024/9/13分析：影响管路特性曲线的因素分析：影响管路特性曲线的因素1、起、终点高差的影响、起、终点高差的影响2、管径的影响、管径的影响（管径越小，曲线越陡）（管径越小，曲线越陡）3、管长度的影响、管长度的影响（管道越长，曲线越陡）（管道越长，曲线越陡）4、运动粘度的影响、运动粘度的影响（粘度越大，曲线越陡）（粘度越大，曲线越陡）5、、输量的变化对管特性无影响输量的变化对管特性无影响312024/9/13泵站与管路的泵站与管路的工作点工作点的方法有两种的方法有两种:                                                          图解法和解析法。

图解法和解析法 AHHAQAQ管路特性曲线管路特性曲线泵站特性曲线泵站特性曲线三、泵站与管路的联合工作三、泵站与管路的联合工作322024/9/131、在泵站特性曲线的、在泵站特性曲线的最高效率区最高效率区内；内；2、工作压力必须在、工作压力必须在管道强度允许管道强度允许范围之内范围之内3、工作流量要、工作流量要满足输送满足输送任务为保证输油管道安全经济地工作，为保证输油管道安全经济地工作，工作点工作点的要求：的要求：332024/9/132、多泵站与管路的联合工作、多泵站与管路的联合工作 ⑴⑴ 旁接油罐输油方式（旁接油罐输油方式（也叫也叫开式流程）开式流程） Q1 Q2①①工作特点工作特点●每个泵站与其相应的站间每个泵站与其相应的站间管路各自构成独立的水力系统管路各自构成独立的水力系统 ；；●上下站输量可以不等上下站输量可以不等（由旁接罐调节）；（由旁接罐调节）； ●各站的进出站压力在短时间内没有直接影响各站的进出站压力在短时间内没有直接影响；； ●站间输量的求法与一个泵站的管道相同站间输量的求法与一个泵站的管道相同 342024/9/13⑵⑵ 密闭输油方式（密闭输油方式（也叫也叫泵到泵流程）泵到泵流程） ① ① 工作特点工作特点 ●全线为一个统一的水力系统；全线为一个统一的水力系统；●输量由全线所有泵站和全线管路总特性决定。

输量由全线所有泵站和全线管路总特性决定 ●各站的进、出站压力相互影响各站的进、出站压力相互影响；；●全线各站流量相同；全线各站流量相同； 352024/9/13工艺计算解决的问题：工艺计算解决的问题：1、确定最优的设计参数：、确定最优的设计参数：          管径管径、出站压力、输油、出站压力、输油站数站数目、管道的壁厚目、管道的壁厚2、确定输油站的、确定输油站的位置；位置；3、输油工况的计算；、输油工况的计算；4、超压保护的计算；、超压保护的计算；5、提高输送能力的计算提高输送能力的计算四、等温输油管道的工艺计算四、等温输油管道的工艺计算 362024/9/13 ★★管管道道纵纵断断面面图图：：在在直直角角坐坐标标上上表表示示管管道道长长度度与与沿沿线线高高程程变化的图形变化的图形横坐标：横坐标：表示管路的实际长度，即管路的里程，常用比例表示管路的实际长度，即管路的里程，常用比例为为1：：10 000到到1：：100 000 纵坐标：纵坐标：表示管路的海拔高度，即管路的高程，常用比例表示管路的海拔高度，即管路的高程，常用比例为为1：：500到到1：：1000 ★★管道的水力坡降线管道的水力坡降线是管内流体的能量压头（忽略动能压是管内流体的能量压头（忽略动能压头）沿管道长度的变化曲线。

头）沿管道长度的变化曲线 ★★等温输油管道的水力坡降线是斜率等温输油管道的水力坡降线是斜率为为 i 的直线的直线 （二）（二） 管道的水力坡降线管道的水力坡降线372024/9/13fdei  g  ac  bHdx摩阻摩阻损失损失动水动水压力压力LhL382024/9/13 纵断面图分析：纵断面图分析： 由纵断面图知：由纵断面图知：，为泵站的出站压力；，为泵站的出站压力；，为，为x段上的摩阻损失；段上的摩阻损失；,为为x段的高差段的高差 ,为为a点液流的剩余压能，称点液流的剩余压能，称动水压力动水压力 动水压力动水压力:它是管路沿线任一点水力坡降线与纵断面线之间的它是管路沿线任一点水力坡降线与纵断面线之间的垂直距离垂直距离 在在e点，其动水压力为点，其动水压力为0，需要重新加压才能使液体继续向前，需要重新加压才能使液体继续向前输送 392024/9/13 （三）（三）翻越点翻越点和计算长度和计算长度 HHfFLf402024/9/131、翻越点的定义、翻越点的定义  ★★如果使一定数量的液体通过线路上的某高点所需的如果使一定数量的液体通过线路上的某高点所需的压头比输送到终点所需的压头大，且在所有高点中该压头比输送到终点所需的压头大，且在所有高点中该高点所需的压头最大，那么此高点就称为高点所需的压头最大，那么此高点就称为翻越点翻越点。

根据该定义有：根据该定义有：上式表明，输量为上式表明，输量为 Q 的液体从翻越点自流到终点还的液体从翻越点自流到终点还有能量富裕有能量富裕 412024/9/13给出翻越点的另一个定义：给出翻越点的另一个定义： ★★如果一定输量的液体从某高点自流到终点还有如果一定输量的液体从某高点自流到终点还有能量富裕，且在所有的高点中该高点的富裕能量最能量富裕，且在所有的高点中该高点的富裕能量最大，则该高点叫做大，则该高点叫做翻越点翻越点 2、翻越点的确定、翻越点的确定  翻越点的确定可用图解法和解析法翻越点的确定可用图解法和解析法(略略) 图解法：图解法： 管路纵断面图右上角作水力坡降线的直角三管路纵断面图右上角作水力坡降线的直角三角形，将水力坡降线向下平移，如果水力坡降线与终角形，将水力坡降线向下平移，如果水力坡降线与终点相交之前首先与某交点点相交之前首先与某交点F相切，则相切，则F点即为点即为翻越点翻越点 422024/9/13     由由图图可可知知：：水水力力坡坡降降线线不不一一定定先先与与管管路路上上的的最最高高点点相相切切，，所所以以翻翻越越点点不不一一定定是是管管路路上上的的最最高高点点，，而而是是靠靠近线路终点的某个高点。

近线路终点的某个高点  FLf i432024/9/133、翻越点后的流动状态、翻越点后的流动状态        管道上存在翻越点时，翻越点后的管内液流将有剩余能管道上存在翻越点时，翻越点后的管内液流将有剩余能量如果不采用措施利用和消耗这部分能量，翻越点后管内量如果不采用措施利用和消耗这部分能量，翻越点后管内将出现将出现不满流不满流，管段中压力为输送温度下油品的蒸气压管段中压力为输送温度下油品的蒸气压     不满流的存在将使管路出现不满流的存在将使管路出现两相流动两相流动，而且当流速突然，而且当流速突然变化时会增大水击压力对于顺序输送的管道还会增大混油变化时会增大水击压力对于顺序输送的管道还会增大混油措施措施 ：：（（1）在翻越点后采用小管径：使流速增大，）在翻越点后采用小管径：使流速增大， 可能会产生静电危害，且对清管不利可能会产生静电危害，且对清管不利;  （（2）在中途或终点设减压站节流）在中途或终点设减压站节流 442024/9/134、计算长度、计算长度 ◆◆管路起点与翻越点之间的距离管路起点与翻越点之间的距离称为称为管路的计算长度管路的计算长度 ◆◆管路上存在翻越点时，管线所需的总压头不能按线路管路上存在翻越点时，管线所需的总压头不能按线路起、终点计算，而应按起点与翻越点计算。

起、终点计算，而应按起点与翻越点计算 ⑴⑴ 不存在翻越点时，管线计算长度等于管线全长不存在翻越点时，管线计算长度等于管线全长 ⑵⑵ 存在翻越点时，计算长度为起点到翻越点的距离，计存在翻越点时，计算长度为起点到翻越点的距离，计算高差为翻越点高程与起点高程之差算高差为翻越点高程与起点高程之差 452024/9/13（四）泵站数的确定（四）泵站数的确定   原则是：原则是：   该压头要充分利用管路的强度，并使泵在高效区工作该压头要充分利用管路的强度，并使泵在高效区工作 将计算输量为将计算输量为Q 的油品从起点输送到终点，所需压头为：的油品从起点输送到终点，所需压头为： 式中：式中：L为计算长度为计算长度，，△△Z为计算高程差为计算高程差 ■首先选择泵的型号和串并联泵机组数，确定泵站特性，首先选择泵的型号和串并联泵机组数，确定泵站特性， 462024/9/13■设设全全线线站站特特性性相相同同，，计计算算输输量量下下的的扬扬程程为为 Hc ，，则则全全线所需泵站数为：线所需泵站数为：其中其中  hc  为站内损失为站内损失 ■一般来说按照上式计算的一般来说按照上式计算的n 不是整数，还应把计算得不是整数，还应把计算得到的到的n 值化整。

值化整 （（1）） n 化为较大整数化为较大整数（（ 2））n 化为较小整数化为较小整数 1、、n 化为较大整数化为较大整数  对对应应于于计计算算值值 n n 的的工工作作点点流流量量为为 Q Q0 0( (即即计计算算输输量量）），，当当 n n 化化为为较较大大整整数数时时，，工工作作点点流流量量为为 Q Qb b，， 显显然然 Q Qb b > > Q Q0 0 ，，这时管道的输送能力大于计算输量，泵站投资增加这时管道的输送能力大于计算输量，泵站投资增加 如如果果想想按按计计算算输输量量（（即即规规定定输输送送能能力力））工工作作，，可可以以采采取取更更换换小小直直径径叶叶轮轮、、开开小小泵泵（（串串联联泵泵））、、拆拆级级（（并并联联泵泵））或或大大小小输输量量交交替替运运行行等等措措施施一一般般来来说说，，计计算算的的 n n 值值接接近近于于较较大大整整数数或或希希望望管管道道具具有有一一定定输输送送能能力力裕裕量量时时，，将将 n n 化化为较大整数为较大整数2024/9/13472、、n 化为较小整数化为较小整数  当当计计算算的的n n值值接接近近于于较较小小整整数数且且输输送送能能力力降降低低不不大大时时，，将将n n值值化化为为较较小小整整数数。

此此时时，，流流量量减减小小，，泵泵机机组组的的原原动动机机功功率率也也相相应应减减小小，，不不会会造造成成过过载载，，但但要要注注意意使使泵泵机机组组在在高高效区内工作效区内工作如果必须满足规定的输送能力，可以采用两种措施：如果必须满足规定的输送能力，可以采用两种措施：    (1) 在管道上设置副管（等径）或变径管在管道上设置副管（等径）或变径管    (2) 提高每座泵站的扬程提高每座泵站的扬程 2024/9/1348492024/9/13（五）泵站的布置（五）泵站的布置 确定泵站位置的步骤是：确定泵站位置的步骤是： ①①先在室内，用作图法，路纵断面图上，初步确定站先在室内，用作图法，路纵断面图上，初步确定站址或可能的布置区址或可能的布置区;     ②②进行现场实地调查，与当地有关方面协商后，最后决定进行现场实地调查，与当地有关方面协商后，最后决定站址站址;③③进行水力核算，站址适当调整进行水力核算，站址适当调整 布站作图法布站作图法     根据化整后的泵站数和管路实际情况，重新计算管道系统根据化整后的泵站数和管路实际情况，重新计算管道系统的工作点、水力坡降和每个泵站在工作点输量下的扬程：的工作点、水力坡降和每个泵站在工作点输量下的扬程： 502024/9/13泵站站址的确定方法泵站站址的确定方法： 无副管或变径管时的布站作图法无副管或变径管时的布站作图法（（1）按纵横坐标比例画纵断面图；）按纵横坐标比例画纵断面图；（（2）由泵站的出站扬程确定）由泵站的出站扬程确定a'点；点；（（3）由）由a '点做水力坡降线交于地形图上点做水力坡降线交于地形图上b点；点；（（4）考虑泵的吸入和泵站出口超压，确定泵站的）考虑泵的吸入和泵站出口超压，确定泵站的可能布置区；可能布置区；（（5）确定第二泵站的）确定第二泵站的b ‘点，做水力坡降线，确定点，做水力坡降线，确定下一泵站的可能布置区。

下一泵站的可能布置区 ⑴⑴ 无副管或变径管时的布站作图法无副管或变径管时的布站作图法 aHd1Hc-hcb1”bb’b1b”a’ HsmaxHsmin由由首首站站位位置置a点点向向上上作作垂垂线线 aa’,  使使aa’ 按按纵纵断断面面图图纵纵向向比比例例所所取取长长度度等等于于 首首 站站 的的 出出 站站 压压 头头 ，，aa’=Hd1=Hs1+Hc-hc，，自自a’ 点点向向右右作作水水力力坡坡降降线线，，与与纵纵断断面面线线交交于于b点点如如果果输输油油管管道道为为旁旁接接油油罐罐流流程程，，b点点即即为为第第二二泵泵站站的的位位置置在在该该点点处处，，动动水水压压力力为为零零用用同同样样的的方方法法可可求求出出第第三三泵泵站站位位置如如果果管管道道为为密密闭闭输输送送，，由由于于密密闭闭输输送送所所使使用用的的输输油油主主泵泵要要求求有有一一定定的的进进泵泵压压头头，，因因此此第第二二站站的的位位置置不不能能定定在在b点点，，而而应应向向左左移移动动，，以以保保留留必必要的剩余压头要的剩余压头一一般般来来说说，，输输油油泵泵有有一一个个进进口口压压力力范范围围限限制制 Hsmin≤Hs≤Hsmax,也也就就是是有有一一个个布布站站范范围围，，称称为为泵泵站站的的可可能能布布置置区区，，如如图图中中阴阴影影部部分分所所示示。

b’b”  即即为为泵泵站站的的可可能能布布置置区区，，一一般般取取Hs =30～～80 m液液柱柱泵站可布置在泵站可布置在 b1  点 从从 b1点点 向向 上上 作作 垂垂 线线  b1b1” ，，取取b1’b1”=Hc-hc由由b1”  向向右右作作水水力力坡坡降降线线，，同同样样的的方方法法可可确确定定第第三三站站及及以以后后各各站站的的位位置置由由图图可可知知，，不不论论第第二二站站布布置置于于何何处处，，均均不不影影响响第第三三站站的位置b1’512024/9/13522024/9/13    目前我国所产原油大多为：含蜡原油和稠油目前我国所产原油大多为：含蜡原油和稠油第三节第三节    热油输送管道的工艺计算热油输送管道的工艺计算     含蜡原油含蜡原油的特点是含蜡量高、凝固点高、低温下粘度的特点是含蜡量高、凝固点高、低温下粘度高、高温下粘度低；高、高温下粘度低；稠油稠油的特点是凝固点很低，通常低的特点是凝固点很低，通常低于于0℃，但粘度很大但粘度很大凝固点凝固点：指在规定条件下：指在规定条件下(热力和剪切条件热力和剪切条件)所测得的所测得的                  油样不流动的最高温度。

油样不流动的最高温度倾倾   点：点：指在规定条件下测得的油样刚开始流动的最指在规定条件下测得的油样刚开始流动的最               低温度实实际际上上，，凝凝点点是是通通过过降降温温测测量量，，而而倾倾点点是是通通过过升升温温测测量对于同一种原油，倾点一般比凝固点低量对于同一种原油，倾点一般比凝固点低2～～3℃ 532024/9/13（一）加热输送的特点（一）加热输送的特点     热热油油管管道道是是指指那那些些在在输输送送过过程程中中沿沿线线油油温温高高于于地地温温的的输输油油管管道道热热油油管管道道沿沿线线的的油油温温不不仅仅高高于于地地温温而而且且还还高于原油的凝点高于原油的凝点与等温管道相比，热油管道的特点是：与等温管道相比，热油管道的特点是： ①①沿程的能量损失包括沿程的能量损失包括散热损失散热损失和摩阻损失两部分；和摩阻损失两部分； ②②散热损失和摩阻损失互相联系，且散热损失起主导作用；散热损失和摩阻损失互相联系，且散热损失起主导作用； ③③沿程油温不同，油流粘度不同，沿程水力坡降不是常数，沿程油温不同，油流粘度不同，沿程水力坡降不是常数，I≠const 一个加热站间，距加热站越远，油温越低，一个加热站间，距加热站越远，油温越低，粘度越大粘度越大 ，水力坡降越大。

水力坡降越大 一、热油管道的温降计算一、热油管道的温降计算542024/9/13或或：： 上式即为轴向温降基本公式上式即为轴向温降基本公式 ，，也就是著名的也就是著名的苏霍夫公式苏霍夫公式 根据进入加热站间距根据进入加热站间距LR，，可求得下一站的进站油温为：可求得下一站的进站油温为：      设有一条热油管道设有一条热油管道 ，管外径为，管外径为 D ，，周围介质温度为周围介质温度为 T0 ,  总传热系数为总传热系数为 K ，，输量为输量为 G ，油品的比热为，油品的比热为 C ，出站油温，出站油温为为 TR   ，加热站间距为，加热站间距为 LR，则，则L处的油温处的油温TL为：为：（二）热油管道沿程温降计算（二）热油管道沿程温降计算 1 1、轴向温降基本公式、轴向温降基本公式（未考虑摩擦热）（未考虑摩擦热）552024/9/13  由图可知：由图可知： ①①温降曲线为一指数曲线，渐近温降曲线为一指数曲线，渐近线为线为 T=T0；；     ②②在两个加热站之间的管路上，各在两个加热站之间的管路上，各处的处的温度梯度不同温度梯度不同，加热站，加热站出口出口处，处，油温高，油流与周围介质的温差大，油温高，油流与周围介质的温差大，温降快，曲线陡温降快，曲线陡。

        随随油油流流的的前前进进，，温温降降变变慢慢，，曲曲线线变变平平因因此此，，随随出出站站温温度度的的提提高高，，下下一一站站的的进进站站油油温温 TZ 变变化化较较小小一一般般如如果果 TR 提提高高10℃，，终终点点油油温温 TZ 只只升升高高2～～3℃ 因因此此为为了了减减少少热热损损失，失，出站油温不宜过高出站油温不宜过高T0TLdLTRT0562024/9/132 2、温度参数的确定、温度参数的确定⑴⑴加热站出站油温的选择加热站出站油温的选择◆◆加热温度一般不超过加热温度一般不超过100℃如原油加热后进泵，则如原油加热后进泵，则其加热温度不应高于初馏点，以免影响泵的吸入其加热温度不应高于初馏点，以免影响泵的吸入 ◆◆重油管道的加热温度常较高，管外常敷设保温层重油管道的加热温度常较高，管外常敷设保温层确定出站温度时，还必须考虑由于运行和安装温度的温差而使管路遭确定出站温度时，还必须考虑由于运行和安装温度的温差而使管路遭受的温度应力是否在强度允许的范围内，以及防腐保温层的耐热能力是受的温度应力是否在强度允许的范围内，以及防腐保温层的耐热能力是否适应等否适应等  ◆◆含蜡原油加热温度不宜过高含蜡原油加热温度不宜过高。

高温时提高温度对摩阻的（高温时提高温度对摩阻的影响很小，而热损失却显著增大，故加热温度不宜过高影响很小，而热损失却显著增大，故加热温度不宜过高572024/9/13⑵⑵加热站进站油温的选择加热站进站油温的选择 加热站进站油温加热站进站油温首先考虑油品的性质（主要是凝固点），首先考虑油品的性质（主要是凝固点），必须满足管道的停输温降和再启动的要求，但必须满足管道的停输温降和再启动的要求，但主要取决主要取决于经济比较，故其经济进站温度常略高于凝点于经济比较，故其经济进站温度常略高于凝点⑶⑶周围介质温度周围介质温度T0的确定的确定对于架空管道对于架空管道，，T0 就是周围大气的温度；就是周围大气的温度； 对于埋地管道，对于埋地管道，T0 则取管道埋深处的土壤自然温度则取管道埋深处的土壤自然温度        设设计计热热输输管管道道时时，，T0一一般般取取管管道道埋埋深深处处的的最最低低月月平平均地温均地温，，运行时按当时的实际地温进行校核运行时按当时的实际地温进行校核582024/9/133 3、轴向温降公式的应用、轴向温降公式的应用   ⑴⑴设计时确定加热站间距设计时确定加热站间距(加热站数加热站数)    设设计计时时L、、D、、G、、K、、C、、T0已已定定，，按按上上述述原原则则选选定定 TR 和和 TZ   ，则加热站间距为，则加热站间距为：：全线所需加热站数全线所需加热站数: ，，化整化整→nR设计的加热站间距为设计的加热站间距为: ，因此还要，因此还要反算反算TR592024/9/13⑵⑵ 运行中计算沿程温降运行中计算沿程温降，，特别是计算为保持要求特别是计算为保持要求的终点温度的终点温度 TZ 所必须的加热站出口温度所必须的加热站出口温度 TR 。

⑶⑶校核站间允许的最小输量校核站间允许的最小输量Gmin      当当                                                及及站站间间其其它它热热力力参参数数即即T , D , K,  LR  一一定定时时，，对对应应于于TRmax、、Tzmin的的输输量量即即为为该该热热力力条条件下允许的最小输量：件下允许的最小输量：602024/9/13⑷⑷ 运行中反算总传热系数运行中反算总传热系数 K 值值      由由于于温温降降公公式式是是按按照照稳稳定定工工况况导导出出的的，，因因此此反反算算K值值时时，，应应取取水水力力和和热热力力参参数数比比较较稳稳定定情情况况下下的的数数据据如如果果输输量量波波动动较较大大，，油油温温不不稳稳定定或或有有自自然然现现象象影影响响(如如冷冷空空气气前前后后,大大雨雨前前后后等等)，，管管线的传热相当不稳定，按稳定传热公式反算出来的线的传热相当不稳定，按稳定传热公式反算出来的K值误差较大值误差较大    通过通过K值的变化值的变化,了解沿线散热及结蜡情况了解沿线散热及结蜡情况,帮助指导生帮助指导生产若K↓，，如果此时如果此时Q↓，，H↑，，则说明管壁结蜡可能较严则说明管壁结蜡可能较严重，应采取清蜡措施；若重，应采取清蜡措施；若K↑，则可能是地下水位上升，或，则可能是地下水位上升，或管道覆土被破坏、保温层进水等。

管道覆土被破坏、保温层进水等612024/9/13（一）热油管道摩阻计算的特点（一）热油管道摩阻计算的特点 热油管道的摩阻计算与等温管路不同的特点在于：热油管道的摩阻计算与等温管路不同的特点在于： 1、沿程水力坡降不是常数沿程水力坡降不是常数 T↓、、υ↑、、 i↑，水力坡降线是一条斜率不断增大的曲线水力坡降线是一条斜率不断增大的曲线 2、应按一个加热站间距计算摩阻应按一个加热站间距计算摩阻        在在加加热热站站进进出出口口处处油油温温发发生生突突变变，，粘粘度度也也发发生生突突变变，，从从而而水水力力坡坡降降也也发发生生突突变变，，只只有有在在两两个个加加热热站站之之间间的的管管路路上上，，水水力力坡降坡降i的变化才是连续的的变化才是连续的二、热油管道的摩阻计算二、热油管道的摩阻计算622024/9/13（二）确定泵站数、布站（二）确定泵站数、布站■热油管路泵站数的确定不同于等温管的特点：热油管路泵站数的确定不同于等温管的特点：     泵站数不仅取决于管径和泵站的工作压力，还取决于热泵站数不仅取决于管径和泵站的工作压力，还取决于热力条件即必须在热力条件已定的基础上计算全线摩阻损力条件。

即必须在热力条件已定的基础上计算全线摩阻损失以确定泵站数失以确定泵站数■热油管道的泵站布置不同于等温管道其特点是：热油管道的泵站布置不同于等温管道其特点是：1. 加热站间管道的水力坡降是一条斜率不断增大的曲线加热站间管道的水力坡降是一条斜率不断增大的曲线2. 在在加加热热站站处处，，由由于于进进、、出出站站油油温温突突变变，，水水力力坡坡降降线线的的斜斜率率也也会会突突变变，，而而在在加加热热站站之之间间，，水水力力坡坡降降线线斜斜率率逐逐渐变化，如下图所示渐变化，如下图所示632024/9/13投产程序一般包括：投产程序一般包括： ①①各站单体及整体冷热水试运各站单体及整体冷热水试运  ②②冲洗清扫站间管路冲洗清扫站间管路 ③③预热管路：一般采用热水预热预热管路：一般采用热水预热④④通油投产，管线预热达到要求并全面检查合格后便可投油通油投产，管线预热达到要求并全面检查合格后便可投油 热油管路的启动方法热油管路的启动方法 1. 冷管直接启动冷管直接启动3. 加稀释剂或降粘剂启动加稀释剂或降粘剂启动 2. 预热启动预热启动 五、热油管道的启动投产五、热油管道的启动投产 642024/9/13（（1）事故停输；）事故停输；停输分类：停输分类：（（2）计划停输。

计划停输        停输后，温度降低、粘度增大，管道的再启停输后，温度降低、粘度增大，管道的再启动压力增大动压力增大        管道的允许停输时间与许多因素有关，可以管道的允许停输时间与许多因素有关，可以根据经验和实验数据确定根据经验和实验数据确定六、热油管道的停输温降及再启动六、热油管道的停输温降及再启动652024/9/13        顺顺序序输输送送，，也也称称为为交交替替输输送送 ，在在同同一一条条管管道道内内，，按按一一定定批批量量和和次次序序，，连连续续地地输输送送不不同同种种类类油油品品的输送方法的输送方法        顺序输送的应用范围：顺序输送的应用范围： 1．输送性质相近的成品油如汽、煤、柴及各．输送性质相近的成品油如汽、煤、柴及各种重油、农用柴油和燃料油等种重油、农用柴油和燃料油等 2．输送性质不同的原油．输送性质不同的原油 第四节第四节    顺序输送顺序输送662024/9/131、产生混油、产生混油        在两种油品的交界面处会产生混油，形成两在两种油品的交界面处会产生混油，形成两种油品的混油段为了减少混油，输油顺序的安种油品的混油段。

为了减少混油，输油顺序的安排一般要考虑：排一般要考虑：       ①①使使性质相近性质相近的两种油品的两种油品相邻相邻如：汽－煤如：汽－煤－柴－煤－汽－煤－柴；－柴－煤－汽－煤－柴；        ②②油品互相油品互相不产生有害影响不产生有害影响  一、顺序输送工艺的特点一、顺序输送工艺的特点672024/9/132、混油段需要切割处理、混油段需要切割处理◆◆混油分为混油分为混油头混油头、、混油尾混油尾和和混油段混油段◆◆一般把混油头切入一般把混油头切入前行油品罐前行油品罐中，混油尾切入中，混油尾切入后行油品罐后行油品罐中，把中间的混油段切入中，把中间的混油段切入专门的混油专门的混油罐罐中◆◆有时可以把混油分两段切割，分别切入两种纯有时可以把混油分两段切割，分别切入两种纯油罐中，与两种纯净油品调和后出售油罐中，与两种纯净油品调和后出售682024/9/133、管线各站需要的罐容大、数量多、管线各站需要的罐容大、数量多       成品油管道分支多、出口多；成品油管道分支多、出口多；      调节供油、输油、用油之间的不平衡调节供油、输油、用油之间的不平衡 ；； 首末站、分输站、注入站等收发作业；首末站、分输站、注入站等收发作业； 末站需考虑油品调和、混油的储存与处理等。

末站需考虑油品调和、混油的储存与处理等4、需要较高的自控水平和可靠的检测仪表需要较高的自控水平和可靠的检测仪表 油品物性不同，分输或油品物性不同，分输或 注入后，流量变化；注入后，流量变化；注油和卸油受市场变化，运行难度大，需要较高注油和卸油受市场变化，运行难度大，需要较高自控水平和检测仪表，确保安全平稳自控水平和检测仪表，确保安全平稳692024/9/135、批量和循环次数需要优化、批量和循环次数需要优化批量：批量：顺序输送管道，一次输送某种油品的量顺序输送管道，一次输送某种油品的量循环周期：循环周期：由不同的几种批量油品组成的一个由不同的几种批量油品组成的一个循环，完成一个循环所需要的时间循环，完成一个循环所需要的时间循环次数：循环次数：一年内完成的循环周期数一年内完成的循环周期数最优的循环次数：最优的循环次数：对于一条顺序输送的管道，对于一条顺序输送的管道，对应综合费用最低的循环次数对应综合费用最低的循环次数702024/9/13混油类型混油类型二、顺序输送中的混油及检测方法二、顺序输送中的混油及检测方法初始混油初始混油：在输油首站或中间输入点，两种油品交替：在输油首站或中间输入点，两种油品交替时的流程切换将产生一定量的混油。

时的流程切换将产生一定量的混油过站混油：过站混油：混油通过中间泵站或分输站时，由于站内混油通过中间泵站或分输站时，由于站内管道的存油、站内管阀件的扰动以及泵的剪切等影响，管道的存油、站内管阀件的扰动以及泵的剪切等影响，混油增加混油增加712024/9/13二、顺序输送中的混油及检测方法二、顺序输送中的混油及检测方法初始混油初始混油在输油首站或中间输入点，两种油品交替时的在输油首站或中间输入点，两种油品交替时的流程切换将产生一定量的混油流程切换将产生一定量的混油过站混油过站混油混油通过中间泵站或分输站时，由于站内管道的存油、混油通过中间泵站或分输站时，由于站内管道的存油、站内管阀件的扰动以及泵的剪切等影响，混油增加站内管阀件的扰动以及泵的剪切等影响，混油增加沿程混油：沿程混油：油品交界面处的混油油品交界面处的混油停输混油：停输混油：地形起伏较大的管段，密度差引起运移，产生混油地形起伏较大的管段，密度差引起运移，产生混油722024/9/13混油浓度检测方法混油浓度检测方法：：物性指标检测、外加标记物检测物性指标检测、外加标记物检测1 1、按、按密度密度变化确定混油浓度变化确定混油浓度732024/9/132 2、以、以超声波超声波测量混油浓度测量混油浓度 声声波波在在不不同同油油品品中中的的传传播播速速度度各各不不相相同同。

超超声声波波检检测测仪仪就就是是利利用用这这一一原原理理，，连连续续测测量量并并记记录录超超声声波波通通过过输输油油管管时时的的速速度度，，来来区区分分管管内内油油流流的的品品种和混油浓度种和混油浓度742024/9/133、、光学光学法检测混油浓度法检测混油浓度n 根根据据混混合合油油品品的的透透明明度度或或折折光光率率随随浓浓度度组组成成不同而变化的特性，可利用折光仪测定浓度不同而变化的特性，可利用折光仪测定浓度n也也可可以以在在后后一一种种油油品品开开始始进进入入管管路路时时加加一一部部分分颜颜色色，，用用比比色色法法测测定定浓浓度度此此种种方方法法精精确确度度较较差752024/9/134、利用、利用示踪原子示踪原子检测混油浓度检测混油浓度 在在管管路路起起点点把把含含有有放放射射性性同同位位素素的的溶溶液液加加在在两两种种油油品品的的分分界界面面处处，，放放射射性性同同位位素素随随着着油油品品的的混混合合而而扩扩散散在在各各检检测测点点利利用用专专门门的的仪仪表表测测量量放放射射性性同同位位素素的的放放射射强强度度即即可可得知混油浓度的分布情况得知混油浓度的分布情况。

762024/9/131、影响混油的因素、影响混油的因素n主要因素是流态的影响，另外还有：主要因素是流态的影响，另外还有：初始混油的影响初始混油的影响粘度和密度的差异粘度和密度的差异停输停输流速变化流速变化副管副管二、减少混油的措施二、减少混油的措施772024/9/132、减少混油的一般技术措施、减少混油的一般技术措施u切换油罐和管路，阀门应采用切换油罐和管路，阀门应采用快速快速控制的电动或液动阀门；控制的电动或液动阀门；u确确定定输输送送次次序序时时，，应应把把性性质质相相近近的的、、相相互互允允许许混混入入的的浓浓度度较较大的两种油品互相接触；大的两种油品互相接触；u两种油品两种油品交替时，不允许停输交替时，不允许停输；；u两两种种油油品品交交替替时时，，应应使使流流态态保保持持紊紊流流，，使使雷雷诺诺数数不不小小于于10104 4，，流速大时，相对混油体积要小；流速大时，相对混油体积要小；u顺序输送管道尽量不用顺序输送管道尽量不用副管和变径管副管和变径管；；u顺序输送管道应以顺序输送管道应以““泵到泵泵到泵””的的密闭输送密闭输送方式运转；方式运转； u工艺流程尽可能简单；工艺流程尽可能简单；u将将““混混油油头头””和和““混混油油尾尾””收收入入大大容容量量的的纯纯油油罐罐中中，，以以减减少少混油量。

混油量782024/9/13u采用采用隔油措施隔油措施减少混油减少混油 -- --机械隔离器和液体隔离塞机械隔离器和液体隔离塞¨在在两两种种油油品品间间放放入入隔隔离离球球( (塞塞) )，，以以避避免免油油品品的的接接触触，，把把混混油油量量减减少少到到最最低低限限度度，，是是减减少少混混油油损失的重要措施损失的重要措施¨在在两两种种油油品品之之间间放放入入缓缓冲冲液液体体，，称称为为缓缓冲冲液液可可以以作作为为隔隔离离液液的的是是某某一一种种油油品品或或已已形形成成的的混混油油它它与与两两端端接接触触的的油油品品所所形形成成的的混混油油易易于于处处理理( (或易于切割或易于切割) )2、混油处理装置、混油处理装置       成品油顺序输送管道末站必须建成品油顺序输送管道末站必须建混油罐混油罐，以，以用于储存混油用于储存混油       混油处理的方法包括：混油处理的方法包括：重新加工、降级使用重新加工、降级使用、、按照一定比例按照一定比例回掺回掺到纯净油品中到纯净油品中       若末站距离炼厂较远，末站可设置一套混油若末站距离炼厂较远，末站可设置一套混油处理装置，一般是采用简单的常压蒸馏工艺。

处理装置，一般是采用简单的常压蒸馏工艺      混油处理装置年设计处理量的确定取决于需混油处理装置年设计处理量的确定取决于需处理的混油量及装置建设和运行的综合费用处理的混油量及装置建设和运行的综合费用2024/9/1379802024/9/13一、输油站的一、输油站的基本组成基本组成       输输油油站站（（泵泵站站、、加加热热站站））任任务务：：给给油油流流提提供供能能量量（压能及热能），或进行收油和转油操作输油站包括：（压能及热能），或进行收油和转油操作输油站包括：n 首站首站n 中间站中间站n 末站末站   分分区区：：输输油油站站包包括括生生产产区区和和生生活活区区两两部部分分，，生生产产区区又又分为分为主要作业区主要作业区和和辅助作业区辅助作业区         第五节第五节     输油站输油站812024/9/13主要作业区主要作业区n输油泵房：输油泵房：全站核心全站核心n加热系统：加热系统：直接加热或间接加热直接加热或间接加热n阀组间阀组间n清管器清管器收发装置收发装置n油罐区油罐区n计量间计量间n站控室站控室n油品处理设施：油品处理设施：热处理、加添加剂、混油处理热处理、加添加剂、混油处理822024/9/13辅助作业区辅助作业区n供电系统供电系统n供、排水系统供、排水系统n供热系统供热系统n通信系统通信系统n消防设施及消防管网消防设施及消防管网n机修间、化验室、车库、材料库机修间、化验室、车库、材料库n办公室办公室832024/9/13      长长距距离离输输油油管管道道可可选选用用的的输输油油泵泵类类型型有有离离心心泵泵或或螺杆泵；螺杆泵；      离离心心泵泵具具有有排排量量大大、、扬扬程程高高、、效效率率高高、、流流量量调调节节方方便便、、能能串串联联工工作作、、运运行行平平稳稳、、构构造造简简单单、、维维修修方方便便等等优优点点，，得到广泛应用。

得到广泛应用      螺螺杆杆泵泵不不能能串串联联工工作作、、构构造造复复杂杂、、维维修修不不便便，，不不适适合合密密闭闭输输送送，，效效率率受受油油品品粘粘度度影影响响较较小小，，适适合合输输送送流流量量小小的需要高压头的高粘油品输送的需要高压头的高粘油品输送              1、输油泵、输油泵 二、输油泵与原动机二、输油泵与原动机        离心泵按照用途可以分为：离心泵按照用途可以分为：给油泵给油泵和和输油泵输油泵；；        离离心心泵泵的的操操作作方方式式有有串串联联和和并并联联两两种种，，主主要要根根据据工工艺艺计算的结果来选择计算的结果来选择        串串联联用用泵泵具具有有排排量量大大、、扬扬程程低低、、效效率率高高的的特特点点当当站站间间高高差差不不大大时时，，泵泵的的扬扬程程主主要要用用于于沿沿程程摩摩阻阻损损失失，，选选用用串串联较多        站站间间高高差差很很大大，，泵泵的的压压头头主主要要用用于于克克服服高高差差，，而而高高差差静压头不随流量变化，选用静压头不随流量变化，选用并联泵并联泵更好        无无论论是是串串联联用用泵泵还还是是并并联联用用泵泵，，型型号号不不一一定定采采用用相相同同型号的，增加调节的灵活性。

型号的，增加调节的灵活性2024/9/1384852024/9/132、原动机、原动机 ⑴⑴ 电动机电动机  ⑵⑵ 柴油机柴油机 ⑶⑶ 燃气轮机燃气轮机          输油泵的原动机应根据泵的性能参数、原动机的输油泵的原动机应根据泵的性能参数、原动机的特点、能源供应情况、管道自控及调节方式等因素特点、能源供应情况、管道自控及调节方式等因素决定分为决定分为 ：：862024/9/13      直接加热直接加热：在加热炉中直接加热油流；：在加热炉中直接加热油流；     间间接接加加热热：：使使热热媒媒通通过过加加热热炉炉提提高高温温度度后后，，进进入入换热器中加热原油换热器中加热原油      热热媒媒：：化化学学性性质质稳稳定定、、高高温温时时蒸蒸汽汽压压低低 、、不不存存在在结结焦焦可可能能、、对对金金属属没没有有腐腐蚀蚀性性、、粘粘度度小小、、低低温温时时也也可以泵送可以泵送 按油流是否通过加热炉炉管，分为按油流是否通过加热炉炉管，分为直接加热直接加热与与间接加热间接加热两种方式两种方式 三、加热系统三、加热系统872024/9/132 2、加热流程、加热流程    加热的方式有加热的方式有：：n加热炉直接加热原油；加热炉直接加热原油；n以某种中间热载体为以某种中间热载体为热媒热媒．先在加热炉中加热．先在加热炉中加热热媒，然后热媒在换热器中加热原油；热媒，然后热媒在换热器中加热原油；n用蒸气在换热器中加热原油；用蒸气在换热器中加热原油；n利用动力装置的余热利用动力装置的余热(如燃气轮机的废气如燃气轮机的废气)加热加热原油。

原油        根据输油主泵与加热炉的相对位置流程分为根据输油主泵与加热炉的相对位置流程分为先炉后泵和先泵后炉先炉后泵和先泵后炉882024/9/13n原油按流动性质分原油按流动性质分：：轻质低凝低粘原油轻质低凝低粘原油 易凝原油易凝原油 高粘重质原油高粘重质原油    ▼▼易凝原油是含蜡较高的原油易凝原油是含蜡较高的原油--------含蜡原油含蜡原油 ▼▼高粘重质原油是密度较大、胶质沥青质含量高粘重质原油是密度较大、胶质沥青质含量较高的原油较高的原油--------稠油稠油 流动性差流动性差 加热输送是最常见的输送工艺加热输送是最常见的输送工艺第六节第六节    易凝高粘原油输送工艺易凝高粘原油输送工艺892024/9/13一、含蜡原油添加降凝剂输送一、含蜡原油添加降凝剂输送1. 原理原理           通过通过共晶共晶和和吸附吸附作用，作用，改变蜡晶形态改变蜡晶形态，使其不，使其不易联结形成结构，或削弱已经形成结构的强度，从易联结形成结构，或削弱已经形成结构的强度，从而而改善原油流动性（降凝降粘）改善原油流动性（降凝降粘）。

2. 应用应用       ★★6060年代开始用于原油管道输送；我国年代开始用于原油管道输送；我国7070年代开年代开始研究；降凝剂的开发、加剂改性输送工艺处于国始研究；降凝剂的开发、加剂改性输送工艺处于国际领先地位；际领先地位； ★ ★鲁宁输油管道：我国鲁宁输油管道：我国距离最长、口径最大、输距离最长、口径最大、输量最大、泵站最多、运行模式最复杂量最大、泵站最多、运行模式最复杂902024/9/133. 影响降凝剂改性效果的主要因素影响降凝剂改性效果的主要因素       ★ ★ 原油的组成及降凝剂与原油的原油的组成及降凝剂与原油的配伍性配伍性；； 含蜡量、蜡分子的碳数分布、胶质的成分等含蜡量、蜡分子的碳数分布、胶质的成分等 ★ ★ 降凝剂添加量；降凝剂添加量； ★ ★ 改性处理温度；改性处理温度； ★ ★ 剪切作用（不利因素）；剪切作用（不利因素）； 912024/9/13二、含蜡原油热处理输送二、含蜡原油热处理输送1. 原理原理         将原油加热至某一温度，蜡晶溶解，在一定降温将原油加热至某一温度，蜡晶溶解，在一定降温速率和剪切条件下降温，以改善蜡晶的形态和结构，速率和剪切条件下降温，以改善蜡晶的形态和结构，从而改变原油的流动性。

从而改变原油的流动性与加剂类似）（与加剂类似）2. 我国的热处理输送我国的热处理输送    首站加热到最优热处理温度，经过冷、热油换热后，首站加热到最优热处理温度，经过冷、热油换热后，热油在一定温度下进入管道，在输送过程中自热降温热油在一定温度下进入管道，在输送过程中自热降温（（简易热处理简易热处理））需要温度高，改性效果不如加剂输送，很少单独使用需要温度高，改性效果不如加剂输送，很少单独使用    922024/9/13三、稠油降粘减阻输送工艺三、稠油降粘减阻输送工艺1. 掺轻质油稀释输送    ■■ 稀释剂：轻质原油、馏分油、天然气凝析液稀释剂：轻质原油、馏分油、天然气凝析液 ■■我国稠油油田采用附近的含蜡原油稀释我国稠油油田采用附近的含蜡原油稀释 ■■一般同时采用加热输送一般同时采用加热输送2. 乳化降粘输送 ■■使原油以很小的液滴分散于表面活性剂溶液中，形使原油以很小的液滴分散于表面活性剂溶液中，形成油为分散相、水为连续相的水包油乳状液，达到降成油为分散相、水为连续相的水包油乳状液，达到降低输送摩阻低输送摩阻 ■ ■增加乳化剂制备、水处理费用增加乳化剂制备、水处理费用。

932024/9/133. 低粘液环输送 在管壁附近形成稳定的液环，把重质原油与管壁分开起到减租的作用4. 稠油降粘剂输送5. 稠油改质输送 通过脱蜡、脱沥青、热裂解、等方法改变原油的化学成分及结构，从而改善流动性6. 气饱和输送 油田在较高压力下进行油气分离，使一部分气体溶解于原油中，从而降低原油粘度，减小管输摩阻942024/9/13四、含蜡原油其他降凝降粘处理方法四、含蜡原油其他降凝降粘处理方法n轻油稀释：轻油稀释：降粘效果好，降凝效果一般降粘效果好，降凝效果一般n剪切处理：剪切处理：不适合长距离管道输送不适合长距离管道输送n磁处理：磁处理：防蜡防垢效果突出，降凝一般，尚未防蜡防垢效果突出，降凝一般，尚未推广应用推广应用以上为以上为改性处理改性处理方式以下两种为以下两种为原油改质原油改质：改变原油的组成和分子结构：改变原油的组成和分子结构n脱蜡脱蜡n裂解裂解？？。