畢業(yè)論文----wh聯(lián)合站設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　WH聯(lián)合站設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　聯(lián)合站的設(shè)計(jì)是以儲(chǔ)運(yùn)教研室下達(dá)的的任務(wù)書(shū)為依據(jù)完成的。該聯(lián)合站東西350米，南北250米，年處理量為270萬(wàn)噸，采用密閉流程。</p><p>　　站外來(lái)油經(jīng)三相分離器、加熱爐、油氣分離器、電脫水器、穩(wěn)定

2、塔等首先進(jìn)行油、氣、水的分離，再經(jīng)外輸泵和計(jì)量間等向外輸送。站內(nèi)氣體直接送往氣體處理廠進(jìn)行處理。</p><p>　　站內(nèi)劃分為油罐區(qū)，污水處理區(qū)，工藝區(qū)，配電區(qū)，消防區(qū)，輔助生產(chǎn)區(qū)，設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)了有泵流程，同時(shí)也考慮了停電流程，即使故流程。</p><p>　　根據(jù)任務(wù)書(shū)所給的站處理量和各種設(shè)計(jì)參數(shù)，首先初步選擇了各工藝段設(shè)備，接著確定了總平面布置和聯(lián)合站的工藝流程。與此同時(shí)，完成了平面布

3、置圖和流程圖，設(shè)計(jì)并畫(huà)了泵房的管線安裝圖。</p><p>　　關(guān)鍵詞：聯(lián)合站；分離；生產(chǎn)流程；設(shè)備 </p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The design of WH Central Treating Station was complicated according to the assignm

4、ent given by the Storage and Transportation Teaching and Researching Department. It is 250 meters long from north to south and 350meters wide from east to west. The treating capacity of the station is about 2,700, 000 t

5、ons per year.</p><p>　　The central treating station treats well stream. Its main task is oil, gas and water separation. Gas, crude oil and water mixture flow into the central treating station. First, it goes

6、 into three phase separators, then goes through fluid jacket heaters, Two phase separators, electronic dehydrators, stabilization tower ,at last treated crude oil is pumped to the mineral terminal.</p><p>　　

7、The central treating station includes two main processes, they are tight flow process with and without pumps. In addition, the accidental process while power is off was considered.</p><p>　　In the design, we

8、 considered the conditions given by the assignment; seclected and checked the equipments and pipelines.The design include three draws. </p><p>　　keyword:central treating station;separate;process;equipment<

9、;/p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 前言1</b></p><p>　　第二章 聯(lián)合站設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)概述2</p><p>　　2.2 聯(lián)合站工藝系統(tǒng)概述2</p><p>

10、;　　2.2.1 油氣水混合物的收集2</p><p>　　2.2.2 油、氣、水的初步分離3</p><p>　　2.2.3 原油脫水3</p><p>　　2.2.4 原油穩(wěn)定3</p><p>　　2.3 站址選擇和總平面布置3</p><p>　　2.3．1 站址選擇與平面布置概述3</p&g

11、t;<p>　　2.3.2 本聯(lián)合站平面布置4</p><p>　　2.4 流程及流程說(shuō)明4</p><p>　　2.4.1 工藝流程的設(shè)計(jì)要求4</p><p>　　2.4.2 原油處理工藝簡(jiǎn)介4</p><p>　　2.5 設(shè)備及管線的安裝布置5</p><p>　　2.5.1 進(jìn)站閥組的安

12、裝5</p><p>　　2.5.2 電脫水器的布置安裝5</p><p>　　2.5.3 管線安裝綜述6</p><p>　　2.5.4 輸油泵房的布置安裝6</p><p>　　第三章 聯(lián)合站工藝計(jì)算7</p><p>　　3.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算7</p><p>　　3.1.1

13、 設(shè)計(jì)規(guī)模7</p><p>　　3.1.2 油氣物性計(jì)算[1]7</p><p>　　3.2 主要設(shè)備的選擇8</p><p>　　3.3 原油緩沖罐的計(jì)算10</p><p>　　3.5 加熱爐的選取11</p><p>　　3.6 罐的選取[4]12</p><p>　　3.7

14、 外輸泵的選取與校核12</p><p>　　3.8 循環(huán)泵的選取15</p><p>　　第四章 管線的選取與校核17</p><p>　　4.1外來(lái)油至三相分離器之間管線的計(jì)算17</p><p>　　4.2 三相分離器到緩沖罐間輸油管線計(jì)算19</p><p>　　4.2.1 流速計(jì)算19</

15、p><p>　　4.2.2三相分離器到緩沖罐輸油管線的計(jì)算19</p><p>　　4.2.3管線壓降的計(jì)算：20</p><p>　　4.3 緩沖罐到循環(huán)泵之間管線的計(jì)算22</p><p>　　4.3.1 局部摩阻的計(jì)算22</p><p>　　4.3.2 沿程摩阻的計(jì)算22</p><p

16、>　　4.4 循環(huán)泵到電脫水器之間管線的計(jì)算22</p><p>　　4.5 電脫水器到加熱爐之間管線的計(jì)算23</p><p>　　4.5.1 壓降計(jì)算23</p><p>　　4.5.2 局部摩阻計(jì)算23</p><p>　　4.6加熱爐到穩(wěn)定區(qū)之間管線的計(jì)算24</p><p>　　4.7 穩(wěn)定區(qū)

17、到外輸泵之間的管線計(jì)算24</p><p>　　4.8事故罐到循環(huán)泵之間管線的計(jì)算24</p><p><b>　　結(jié)論26</b></p><p><b>　　致謝27</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p><p>

18、;<b>　　第一章 前言</b></p><p>　　聯(lián)合站，即集中處理站，是油田地面集輸系統(tǒng)中的重要組成部分，就是把分散的原料集中、處理使之成為油田產(chǎn)品的過(guò)程，油田生產(chǎn)的必要環(huán)節(jié)。這個(gè)過(guò)程從油井井口開(kāi)始，將油井生產(chǎn)出來(lái)的原油、伴生天然氣和其他產(chǎn)品，在油田上進(jìn)行集中、輸送和必要的處理、初加工，將合格的原油送往長(zhǎng)距離輸油管線首站，或者送往礦廠油庫(kù)經(jīng)其他運(yùn)輸方式送到煉油廠或轉(zhuǎn)運(yùn)碼頭；合格的天

19、然氣則集中到輸氣管線首站，再送往石油化工廠、液化合格的天然氣則集中到輸氣管線首站，再送往石油化工廠、液化氣廠或其他用戶。就油田的生產(chǎn)全局來(lái)說(shuō)，油氣集輸是繼油藏勘探、油田開(kāi)發(fā)、采油工程之后的很重要的生產(chǎn)階段。</p><p>　　隨著這些年油田采出原油含水率越來(lái)越高，聯(lián)合站在油田生產(chǎn)中的地位也日益顯得重要。相信在未來(lái)的油田的生產(chǎn)中聯(lián)合站的地位將會(huì)更加重要。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)是更具

20、任務(wù)書(shū)所給定的內(nèi)容以及經(jīng)過(guò)大量的計(jì)算和論證得出的一套可行的設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　第二章 聯(lián)合站設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</p><p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)概述</b></p><p>　　聯(lián)合站，即集中處理站，是油田地面集輸系統(tǒng)中的重要組成部分。就油田的生產(chǎn)全局來(lái)說(shuō)，油氣集輸是繼油藏勘探、油田開(kāi)發(fā)、采油工程之后的很重要的生產(chǎn)階段。</p

21、><p>　　如果說(shuō)油藏勘探是尋找原油，油田開(kāi)發(fā)和采油工程是提供原料，那么油氣集輸則是吧分散的原料集中處理，使之成為油田產(chǎn)品的過(guò)程。</p><p>　　聯(lián)合站的功能有：油氣水分離，原油脫水，原油穩(wěn)定，輕烴回收，天然氣凈化以及采出水處理和回注等。油井產(chǎn)物經(jīng)分離計(jì)量、脫水、穩(wěn)定、輸送等工藝環(huán)節(jié)和生產(chǎn)過(guò)程被加工成各種油田產(chǎn)品，輸往礦場(chǎng)原油庫(kù)或輸油、輸氣首站。</p><p>

22、;　　聯(lián)合站設(shè)計(jì)是油氣集輸工藝環(huán)節(jié)的重要組成部分，對(duì)它的要求是使其最大限度的滿足油田開(kāi)發(fā)和油氣開(kāi)采的要求，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、生產(chǎn)安全可靠，保證為國(guó)家生產(chǎn)符合數(shù)量和質(zhì)量要求的油田產(chǎn)品。</p><p>　　聯(lián)合站的主要設(shè)備及設(shè)施有：</p><p>　　油氣分離設(shè)備、加熱設(shè)備、脫水、脫鹽設(shè)備、天然氣脫水設(shè)備、輕油回收、原油穩(wěn)定設(shè)備、儲(chǔ)油設(shè)備、緩沖設(shè)備、輸油、 等泵機(jī)組、輸氣壓縮機(jī)組等。

23、</p><p>　　聯(lián)合站除了油氣工藝系統(tǒng)外、還包括配電、供給水、供熱、電訊、采暖、通風(fēng)、自動(dòng)控制等系統(tǒng)，以及必要的生產(chǎn)廠房、輔助生產(chǎn)設(shè)施和行政生活設(shè)施（辦公室、宿舍等）。</p><p>　　2.2 聯(lián)合站工藝系統(tǒng)概述</p><p>　　2.2.1 油氣水混合物的收集</p><p>　　對(duì)油井井口的產(chǎn)物計(jì)量后，輸送到聯(lián)合站進(jìn)行集中處理

24、，在收集過(guò)程中要對(duì)高黏度、高凝點(diǎn)的原油采取一定的措施，使其能夠在容許的壓力下，安全地輸送到聯(lián)合站。通常采用的方法是：加熱保溫；化學(xué)降粘、降凝法；物理降粘、降凝法。</p><p>　　2.2.2 油、氣、水的初步分離</p><p>　　在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，從油井出來(lái)的不單是原油，還含有氣、水、沙、鹽、泥等。為了便于輸送、儲(chǔ)存、計(jì)量和使用，必須對(duì)他們進(jìn)行初步分離，油井產(chǎn)物常含有水，特別在油

25、井生產(chǎn)的中后期，含水量逐漸增多，一般利用離心力、重力等機(jī)械方法，分離成氣、液兩相。有些井出砂量很高，同時(shí)還應(yīng)除去固體混合物。</p><p>　　油氣的初步分離是在油氣分離器中進(jìn)行，一般采用多級(jí)分離，分離級(jí)數(shù)根據(jù)油田具體情況而確定。</p><p>　　油水的分離主要是在三相分離器中進(jìn)行，在開(kāi)式流程中，也在沉降罐中進(jìn)行。</p><p>　　2.2.3 原油脫水&l

26、t;/p><p>　　對(duì)輕質(zhì)、重質(zhì)含水原油，宜采用熱沉降，化學(xué)沉降方法脫水；對(duì)重質(zhì)原油的高含水原油，先采用熱化學(xué)沉降法脫水，在用電脫水，對(duì)乳化度高的高粘度、高含水原油，應(yīng)先破乳再沉降脫水。</p><p>　　2.2.4 原油穩(wěn)定</p><p>　　原油中，甲烷、乙烷、丙烷、丁烷（正構(gòu)）在通常狀況下都是氣體，這些輕烴從原油中揮發(fā)出來(lái)時(shí)會(huì)帶走大量戊烷、己烷等組分，造成原

27、油的大量損失，為了降低油氣集輸過(guò)程中的原油蒸發(fā)損耗，一個(gè)有效的方法就是將原油中揮發(fā)性強(qiáng)的輕烴比較完全地脫除出來(lái)，使原油在常溫常壓下的蒸汽降壓，這就是原油穩(wěn)定。</p><p>　　2.3 站址選擇和總平面布置 </p><p>　　2.3．1 站址選擇與平面布置概述</p><p>　　2.3.1.1 站址的選擇</p><p>　　對(duì)于站址

28、的選擇，從平面上考慮應(yīng)滿足下列要求：</p><p>　　a)站址應(yīng)有一定的面積，使站內(nèi)建筑物之間能留有負(fù)荷防火安全規(guī)定的間距，并給站的擴(kuò)建和改造留有必要的余地。所選站址與附近企業(yè)、住宅、公用建筑物要保持應(yīng)有的安全防火距離。</p><p>　　b)所選站址的交通、供電、供水、電訊等盡量方便，還應(yīng)靠近允許排污水的低洼地帶或水塘，或者靠近考慮污水處理設(shè)施的地方，以便排除站內(nèi)的污水，不致?lián)p害農(nóng)

29、田和水源。</p><p>　　2.3.2 本聯(lián)合站平面布置</p><p>　　本聯(lián)合站座北朝南，站內(nèi)主要建筑皆面朝南。該聯(lián)合站處于鄉(xiāng)鎮(zhèn)和居民區(qū)最小風(fēng)頻的上風(fēng)側(cè)，并避開(kāi)了窩風(fēng)的地段，整體通風(fēng)情況良好。</p><p>　　根據(jù)工藝流程，按不同的生產(chǎn)功能和特點(diǎn)，將同類工藝設(shè)施相對(duì)集中的布置在一起，主要分為：儲(chǔ)油灌區(qū)，配電區(qū)，工藝處理區(qū)，污水處理區(qū)，氣處理區(qū)，消防區(qū)，

30、鍋爐房供熱區(qū)，輔助生產(chǎn)區(qū)及生產(chǎn)管理區(qū)。</p><p>　　2.4 流程及流程說(shuō)明</p><p>　　2.4.1 工藝流程的設(shè)計(jì)要求</p><p>　　1、油氣集輸應(yīng)根據(jù)批準(zhǔn)的油田開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，全面規(guī)劃，分期實(shí)施，以近期為主，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，并適當(dāng)考慮擴(kuò)建，改造的可能性。應(yīng)根據(jù)要求，進(jìn)行合理的布置。必須對(duì)油氣集輸過(guò)程中產(chǎn)生的廢水廢氣廢渣等進(jìn)行妥善的處理，必須滿足國(guó)家的

31、現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　2、油氣集輸?shù)墓に囘^(guò)程應(yīng)密閉、降低油氣損耗；應(yīng)合理的利用油田產(chǎn)品的熱能和壓能，以降低能耗。</p><p>　　3、系統(tǒng)布局應(yīng)符合工藝流程和產(chǎn)品流向，方便生產(chǎn)管理和油田調(diào)整。</p><p>　　2.4.2 原油處理工藝簡(jiǎn)介</p><p>　　為了降低油氣損耗和動(dòng)力損耗，本站采用密閉式生產(chǎn)流程。油氣集輸流程包

32、括密閉生產(chǎn)流程和開(kāi)式生產(chǎn)流程兩種。</p><p>　　本站流程包括正常生產(chǎn)流程和輔助生產(chǎn)流程。 </p><p>　　主要生產(chǎn)流程（密閉流程）</p><p><b>　　有泵密閉流程 </b></p><p>　　破乳劑 天然氣閥組 計(jì)量 用戶</p><p>　　站外

33、來(lái)油 進(jìn)站閥組 油氣水三相分離器 原油緩沖罐 循環(huán)泵 </p><p>　　污水 污水處理站</p><p>　　破乳劑 </p><p>　　電脫水器 加熱爐 原油穩(wěn)定塔 外輸泵 計(jì)量</p><p>　　污水 污水處理站</p&

34、gt;<p><b>　　外輸 </b></p><p><b>　?。?）停電流程</b></p><p>　　破乳劑 天然氣閥組 計(jì)量 用</p><p>　　站外來(lái)油 進(jìn)站閥組 油氣水三相分離器 原油緩沖罐 </p><p>　　污水

35、 污水處理站</p><p>　　高含水原油儲(chǔ)罐 循環(huán)泵 加熱爐 同有泵流程</p><p><b>　　本站流程說(shuō)明：</b></p><p>　　本站在正常生產(chǎn)情況下使用有泵密閉流程。</p><p>　　另外，本站還設(shè)置了停電流程。聯(lián)合站在停電時(shí)，站外來(lái)油經(jīng)過(guò)進(jìn)站閥組、油氣水三相分離器、原油

36、緩沖罐后進(jìn)入原油儲(chǔ)罐作暫時(shí)的儲(chǔ)存，等有電時(shí)再用循環(huán)泵將儲(chǔ)罐內(nèi)的含水原油抽出來(lái)送往加熱爐，以后流程同有泵密閉流程。</p><p>　　2.5 設(shè)備及管線的安裝布置</p><p>　　2.5.1 進(jìn)站閥組的安裝</p><p>　　站外來(lái)油管線一共三條，在進(jìn)站閥組處由一條匯管輸往三相分離器，安裝匯管后，可以避免因來(lái)油不均而造成分離器過(guò)載，以及在某臺(tái)分離器檢修時(shí)，可以

37、通過(guò)匯管調(diào)節(jié)將該管線的來(lái)油分散至其他管線中。</p><p>　　2.5.2 電脫水器的布置安裝</p><p>　　本站采用的電脫水器，其控制壓力為0.3MPa ,采用雙排布置，相鄰列間距取1.5米。</p><p>　　為了避免電脫水器中有氣體析出，使用循環(huán)泵，增高原油的壓力，從而確保了電脫水器的安全。</p><p>　　電脫水器入口處

38、裝設(shè)藥劑管線，以便于加速電場(chǎng)力對(duì)原油乳狀液的破乳脫水。</p><p>　　在電脫水器出油管切斷閥之前應(yīng)安裝壓力表和取樣閥，在排水管切斷之前應(yīng)安裝全封閉式安全閥、取樣閥和觀察窗。</p><p>　　2.5.3 管線安裝綜述</p><p>　　再總平面圖上分區(qū)布置的基礎(chǔ)上，油氣、熱力、供排水管線及電路、電信線盡量縮短長(zhǎng)度，在滿足水力熱力的要求、下，線路布置力求整齊

39、美觀。</p><p>　　場(chǎng)區(qū)內(nèi)各種地下、地上管路和供電、通信線路應(yīng)集中布置在場(chǎng)區(qū)道路的兩側(cè)，應(yīng)避免地上管線和電力、電信線路包圍工藝管線和獨(dú)立的建筑物，并減少和場(chǎng)區(qū)道路的交叉。交叉時(shí)采用直交。</p><p>　　主要的油管線均設(shè)有伴熱管線。</p><p>　　2.5.4 輸油泵房的布置安裝</p><p>　　1)泵房里的泵成行布置，均

40、采用防爆電機(jī)，并將泵基礎(chǔ)前端邊沿取齊。</p><p>　　2)泵基礎(chǔ)前端與墻邊距為3.9米，以利于布置管線和人員走動(dòng)，泵前的主要通道（從工藝管線突出部分到前墻的凈距）不小于1.0米，不大于2.0米。</p><p>　　3)電機(jī)突出部分與后墻的距離為1.2米，滿足更換電機(jī)或抽芯檢查的要求。</p><p>　　4)原油泵的吸入管應(yīng)裝有過(guò)濾器和真空壓力表，出口表應(yīng)裝

41、止回閥和壓力表。與泵進(jìn)出口相連的管段應(yīng)比泵進(jìn)出口的直徑大一段。</p><p>　　5)離心泵進(jìn)口管線的最高點(diǎn)或過(guò)濾器的頂端，泵出口閥的前邊應(yīng)裝放氣管，放氣管一般為DN15，此放氣管常和壓力表接頭結(jié)合在一起安裝。</p><p>　　6)齒輪泵的出口管線上設(shè)置安全閥。</p><p>　　第三章 聯(lián)合站工藝計(jì)算</p><p>　　3.1

42、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算</p><p>　　3.1.1 設(shè)計(jì)規(guī)模</p><p>　　原油處理能力為270萬(wàn)噸/年?？紤]油田生產(chǎn)的不均衡性，取不平衡系數(shù)；則原油計(jì)算處理能力為=308.2=369.9t/h。</p><p>　　天然氣的處理量為：N m/t</p><p>　　3.1.2 油氣物性計(jì)算[1]</p><p>

43、<b>　　原油密度</b></p><p>　　在20~120范圍內(nèi)，原油密度為：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中，當(dāng)780<<860時(shí)，值為：</p><p>　　=（3.083-2.638）</p><p>　　動(dòng)力

44、粘度由文獻(xiàn)[1]知：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　其中，當(dāng)1000 mps時(shí) c=10. a=2.52×101/℃</p><p>　　10< mps時(shí) c=100. a=44×101/℃</p><p>　　<10 mps 時(shí) c

45、=1000. a=0.76×101/℃</p><p>　　式中.—溫度為t(℃)和t(℃)時(shí)原油的粘度，；</p><p><b>　　a,c—系數(shù)；</b></p><p><b>　　運(yùn)動(dòng)粘度：</b></p><p>　　=/ (3-3)</p>&l

46、t;p>　　—t℃下原油的運(yùn)動(dòng)粘度，厘沱；</p><p>　　—t℃下原油的動(dòng)力粘度，厘泊；</p><p>　　—t℃下原油的密度，g/cm 。</p><p>　　由以上各式和已知的原油物性計(jì)算出各溫度下原油的密度、動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度，計(jì)算結(jié)果如下表：</p><p>　　表3-1 各溫度下原油物性</p><

47、p>　　3.2 主要設(shè)備的選擇</p><p>　　3.2.1 三相分離器的選擇與校核[1][3]</p><p>　　3.2.1.1 三相分離器的選取</p><p>　　由文獻(xiàn)[1]表1選取3600×12000臥式三相分離器。其有效長(zhǎng)度L=12.0×0.8=9.6m 根據(jù)文獻(xiàn)[3]可知，工作液面在D至D之間，則取h=0.7D=2.52m

48、 </p><p>　　計(jì)算集液部分面積為：</p><p>　　f=[(y-r) +rsin()]+= 7.6m</p><p>　　單臺(tái)三相分離器的處理量，由公式</p><p><b>　　式中 m/d</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p&

49、gt;<p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　t----原油停留時(shí)間，按15分鐘計(jì)算；</p><p>　　其中y=2.52m r=1.8m 集液部分體積為 V==13.44m</p><p>　　設(shè)液體在三相分離器內(nèi)停留時(shí)間為15分鐘，則處理量為：</p><p><b>　　m

50、</b></p><p><b>　　故 </b></p><p>　　取整 選擇n=4臺(tái) </p><p>　　液體在分離器內(nèi)實(shí)際停留時(shí)間為：</p><p><b>　　tmin</b></p><p>　　故 符合要求，當(dāng)一臺(tái)檢修時(shí)，tt=12.58，符合要

51、求。</p><p>　　3.2.1.2 校核分離器氣體處理量</p><p>　　天然氣的相對(duì)密度 </p><p>　　由文獻(xiàn)[1]式（4—69）求天然氣臨界參數(shù)</p><p><b>　　臨界壓力：</b></p><p>　　=(55.3-10.4=M29Pa</

52、p><p>　　臨界溫度：K </p><p><b>　　對(duì)比壓力：</b></p><p>　　對(duì)比溫度： </p><p>　　壓縮因子：Z=1+（0.34T-0.6）p＝0.9864</p><p>　　kg/m </p

53、><p>　　分離條件下的氣體粘度：</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　其中 x=2.57+0.278+=6.17</p><p>　　y=1.11+0.04x=1.11+0.04</p><p><b>　　0.01104</b></p

54、><p>　　計(jì)算氣體允許的流速Wgv</p><p>　　選用《油氣集輸》P81式（3－63）</p><p>　　Wgv=0.1,P;分離器壓力，MPa.</p><p>　　Wgv=0.1=0.343m/s.</p><p>　　理論氣體處理量Qgs.公式選用P82式（3－68）</p><p&g

55、t;　　Ogs=67858DleWgv,</p><p>　　式中Ts,Ps,Ogs：工程標(biāo)準(zhǔn)狀況下的參數(shù)；載荷波動(dòng)系數(shù)，取 。則Ogs=67858.允許氣體處理量大于實(shí)際處理量，故滿足要求。</p><p>　　3.3 原油緩沖罐的計(jì)算</p><p>　　3.3.1 緩沖罐的選取[1][3]</p><p>　　現(xiàn)計(jì)算含水20%的原油乳狀

56、液的。</p><p>　　原油緩沖罐的控制壓力0.15MPa,進(jìn)口壓力大于0.15MPa,可通過(guò)控制閥調(diào)節(jié)壓力。選用臥式容器，據(jù)《油氣集輸設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)》表2－1－6，取停留時(shí)間15分鐘，則一臺(tái)緩沖分離器的日處理量為9600/d.</p><p>　　= m/d. Q總＝Q/0.8＝13877.7。</p><p>　　故 n=，.取n=2.</p>

57、<p>　　3.4 電脫水器的選取與校核 </p><p>　　查文獻(xiàn)[2]表2-3-1選取Φ3600×11000的電脫水器，其空罐容積為。</p><p>　　設(shè)原油在電脫水器中停留時(shí)間為40分鐘，進(jìn)電脫水器前含水率為 20%，單臺(tái)電脫水器的含水原油體積流量：</p><p><b>　　(3-5)</b></p

58、><p>　　式中：——單臺(tái)電脫水器處理的含水原油體積流量，；</p><p>　　——電脫水器的空罐容積，；</p><p>　　——選定的含水原油在電脫水器內(nèi)的停留時(shí)間，。</p><p>　　經(jīng)電脫水器處理的含水原油體積流量：</p><p>　　計(jì)算所需的電脫水器的運(yùn)行臺(tái)數(shù)：</p><p>

59、;<b>　　(3-6)</b></p><p>　　式中：——電脫水器臺(tái)數(shù)臺(tái)；</p><p>　　——脫水站經(jīng)脫水處理的含水原油體積流量，；</p><p>　　——單臺(tái)電脫水器處理的含水原油體積流量，。</p><p><b>　　，取整n=4臺(tái)</b></p><p>

60、;　　3.2.3.2 電脫水器的校核</p><p><b>　　實(shí)際體積流量： </b></p><p><b>　　實(shí)際停留時(shí)間：分鐘</b></p><p>　　檢修時(shí)，單臺(tái)體積流量：</p><p>　　∴選4臺(tái)Φ3600×11000的電脫水器</p><p&

61、gt;　　3.5 加熱爐的選取</p><p>　　流程中需要加熱處為：</p><p><b>　　從電脫水器到穩(wěn)定塔</b></p><p>　　3.5.1 從電脫水器至穩(wěn)定塔見(jiàn)加熱爐的選取[3]</p><p>　　三相分離器出口溫度52℃，原油穩(wěn)定穩(wěn)定溫度60℃，故</p><p><

62、;b>　　℃</b></p><p>　　由《油庫(kù)》P179表4－9，利用差值法可求得</p><p><b>　　C=1.877</b></p><p><b>　　G=3.7kg/h</b></p><p>　　kJ/h=1543.3kw </p><p

63、>　　由文獻(xiàn)[3]表7-1-6查得，選用微正HJ1250-H/2.5-Q水套加熱爐兩臺(tái)，加熱爐效率為89%。</p><p>　　3.6 罐的選取[4]</p><p>　　本聯(lián)合站內(nèi)油罐儲(chǔ)存天數(shù)為3天，則：</p><p><b>　　油罐總?cè)莘e</b></p><p>　　故選取四個(gè)10000罐，油罐內(nèi)油品溫度

64、是通過(guò)罐內(nèi)加熱盤(pán)管來(lái)維持的，罐內(nèi)油品溫度保持在45-55，取t=45.</p><p>　　3.7 外輸泵的選取與校核</p><p>　　3.7.1 泵的選取[3][4]</p><p>　　外輸泵在事故流程和正常流程中都要使用，因此選取最低操作溫度為60℃。</p><p>　　已知：kg/mkg/ m</p><

65、;p><b>　　m/s</b></p><p><b>　　運(yùn)動(dòng)粘度為：</b></p><p><b>　　動(dòng)力粘度：m/s </b></p><p>　　查文獻(xiàn)[3]，取經(jīng)濟(jì)流速為1.3m/s，則外輸管道直徑為：</p><p>　　86m <

66、;/p><p>　　考慮到與接轉(zhuǎn)能力選的無(wú)縫鋼管。</p><p>　　則實(shí)際流速為： 0.69m/s </p><p>　　外輸溫度為：60℃，外輸距離為：20km</p><p>　　由蘇霍夫公式計(jì)算溫降為：</p><p><b>　　（3-7）</b>&

67、lt;/p><p>　　式中：——周圍介質(zhì)溫度，=-5.4℃；</p><p>　　——管道起點(diǎn)油溫，℃；</p><p>　　k——管道總傳熱系數(shù)，取k=1.2；</p><p>　　D——管道外徑，m；</p><p>　　L——管道加熱輸送距離，2km；</p><p>　　c——輸油平均溫度

68、下油品的比熱容，c=2</p><p>　　G——油品的質(zhì)量流量，kg/s；</p><p><b>　　kg/s</b></p><p>　　由(3-12)得 ℃</p><p>　　則所輸油品的平均溫度為：</p><p><b>　　℃</b></p&g

69、t;<p>　　該溫度下原油的物性為：</p><p><b>　　kg/m</b></p><p><b>　　m/s</b></p><p><b>　　雷諾數(shù)：</b></p><p><b>　　(3-8)</b></p>

70、<p>　　因?yàn)?000<<，所以屬于水力光滑區(qū)</p><p>　　局部摩阻按20%計(jì)算，則有列賓宗公式得：</p><p>　　m (3-9)</p><p>　　要求終點(diǎn)有0.15Mpa的剩余壓力，則：</p><p><b>　　m</b></p><p

71、>　　m(油)=45.3m(水)</p><p><b>　　外輸量：</b></p><p>　　=0.129 m/s=464.4m/h</p><p>　　選用DJ450-60規(guī)格 Q=540m/s.H=350.3.</p><p><b>　　，</b></p><p

72、><b>　　m</b></p><p><b>　　所以 揚(yáng)程滿足要求</b></p><p>　　n取整 n=2</p><p>　　故選用2 DJ450-60臺(tái)型泵并聯(lián)使用，設(shè)一臺(tái)備用。</p><p>　　3.7.2 工作性能校核[4]</p><p>

73、　　將泵的允許氣蝕余量=4.2m換算成泵允許吸入真空度，由文獻(xiàn)[4]得： </p><p><b>　?。?-10）</b></p><p>　　查文獻(xiàn)[4]取mm</p><p>　　由(3-15)得 m</p><p><b>　　修正 ，則：</b></p><

74、p><b>　　(3-11)</b></p><p><b>　　由大罐外輸泵外輸：</b></p><p>　　式中，=1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 =300mmHg（純?cè)惋柡驼羝麎海?lt;/p><p><b>　　t/ m</b></p><p>　　由(3-16)得m&

75、lt;/p><p>　　罐出口比進(jìn)口高出1 m，從罐到外輸泵間的沿程摩阻為：</p><p>　　由(3-14)得m</p><p>　　剩余壓頭為H=1+3.74-3.1=1.64m>0，故罐在最低液位時(shí)仍能保證泵的正常吸入。</p><p><b>　　穩(wěn)定塔外輸泵外輸：</b></p>

76、<p>　　kgf/cm=300mmHg</p><p><b>　　m</b></p><p>　　塔的最低液位比泵高3m，穩(wěn)定塔至外輸泵間的距離約為70m，其沿程摩阻為：</p><p><b>　　m</b></p><p>　　所以剩余壓頭為H=3-1.36-0.08

77、=1.56m>0，故塔在最低液位時(shí)仍能保證泵的正常。</p><p>　　3.8 循環(huán)泵的選取</p><p>　　3.8.1 在流程中需用循環(huán)泵的工況[3][4]</p><p>　　正常流程：緩沖罐循環(huán)泵電脫水器</p><p>　　事故流程：事故罐循環(huán)泵加熱爐電脫水器</p><p>　　的泵即可，緩沖罐

78、出口條件：0.14MPa.</p><p>　　1 管線選用，長(zhǎng)度約為20m,流量為0.1606 m/s，經(jīng)計(jì)算在水力光滑區(qū)。出油閥阻力損失取49000Pa,0.14-49600=0.091MPa.</p><p>　　電脫水器入口處轉(zhuǎn)子流量計(jì)壓降為4.0m,即為0.033MPa,循環(huán)泵所提供的揚(yáng)程H=0.3+0.033+0.005-0.091=0.237MPa=28.6m.</p&

79、gt;<p><b>　　2 泵的臺(tái)數(shù)及型號(hào)</b></p><p>　　泵進(jìn)口條件：0.91MPa</p><p>　　循環(huán)泵內(nèi)油：Q=m/s.</p><p>　　選用8－10LRB49B規(guī)格 Q=420.H=36.4.</p><p>　　n=,取n=2,可選3臺(tái)泵，一臺(tái)備用。</p>

80、<p><b>　　Q=m/s。</b></p><p>　　3.8.2 循環(huán)泵的性能校核</p><p>　　將泵的允許氣蝕余量=4.2m換算成泵允許吸入真空度，查文獻(xiàn)[4]取</p><p>　　由(3-10)得：</p><p>　　由(3-11)得m</p><p>　

81、　由(3-9)知 罐到循環(huán)泵的摩阻損失：（其長(zhǎng)度約為120m）</p><p><b>　　m</b></p><p><b>　　所以剩余壓頭為</b></p><p>　　H=3.42+1-2.33=2.1m</p><p>　　故罐在最低液位時(shí)仍能保證泵的正常吸入。</p>&l

82、t;p>　　第四章 管線的選取與校核</p><p>　　4.1外來(lái)油至三相分離器之間管線的計(jì)算</p><p>　　4.1.1 游離天然氣物性的計(jì)算[1]</p><p>　　4.4.1.1 游離天然氣的物性計(jì)算</p><p>　　1、天然氣溶解度計(jì)算 </p><p><b>　　(4-1)&

83、lt;/b></p><p>　　式中：——原油中天然氣的溶解度；</p><p>　　——工程標(biāo)況下天然氣的相對(duì)密度；</p><p>　　——原油的相對(duì)密度。</p><p>　　已知：工程標(biāo)況下，空氣的密度，天然氣的密度為</p><p><b>　　∴</b></p>

84、<p><b>　　∴</b></p><p><b>　　管路中的氣相流量：</b></p><p><b>　　(4-2)</b></p><p>　　式中： ——游離天然氣的流量，；</p><p>　　——天然氣的總流量，；</p><

85、p>　　——天然氣在原油中的溶解度；</p><p><b>　　——原油的流量，。</b></p><p><b>　　將</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　代入式(3-16)得： </p><p><b&

86、gt;　　2、天然氣密度計(jì)算</b></p><p><b>　　(4-3)</b></p><p>　　式中：——原油中天然氣的溶解度，；</p><p>　　——工程標(biāo)況下天然氣的相對(duì)密度；</p><p>　　——原油的相對(duì)密度。</p><p>　　未溶解天然氣的密度為：<

87、;/p><p><b>　　(4-4)</b></p><p>　　式中：—工程標(biāo)況下氣油比，， 。</p><p><b>　　將 ，，，</b></p><p>　　代入式(3-19)得：</p><p>　　換算為管路條件（0.5，40℃）下，未溶解天然氣的密度：</

88、p><p><b>　　天然氣粘度的計(jì)算</b></p><p>　　由式(3-6) </p><p>　　——天然氣的溫度，，；</p><p>　　——天然氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的相對(duì)密度；</p><p>　　3.3.1.2 液相密度和粘度的計(jì)算</p><p&g

89、t;<b>　　液相密度：</b></p><p>　　4.1.2 初選管徑</p><p>　　氣液混合物總流量為：</p><p><b>　　m/s</b></p><p>　　假設(shè)氣液混合物流速為2m/s，則 由(2-10)得 m</p><p>　　取 的管線

90、，則實(shí)際流速為：</p><p>　　m/s (4-5)</p><p>　　4.2 三相分離器到緩沖罐間輸油管線計(jì)算</p><p>　　4.2.1 流速計(jì)算</p><p>　　考慮到三相分離器和管路的有效利用問(wèn)題，從進(jìn)站閥組到油、氣、水三相分離器選用一條管線，再分到三臺(tái)分離器，這樣可以減小分配不均的缺陷。

91、</p><p><b>　　氣液混合總流量為：</b></p><p>　　假定氣液混合物的流速為1.3，則管徑</p><p>　　取Φ610×5.2的管線，則實(shí)際流速為：</p><p>　　4.2.2三相分離器到緩沖罐輸油管線的計(jì)算</p><p>　　三相分離器出口溫度為55℃

92、，原油含水率為20%左右，此時(shí)油的密度</p><p><b>　　，∴</b></p><p>　　則=.=2775.5.</p><p><b>　　，</b></p><p>　　選Φ426.4×6管線，則實(shí)際流速為：</p><p>　　4.2.3管線壓降的

93、計(jì)算：</p><p>　　三相分離器到緩沖罐的管線如圖所示。</p><p>　　局部摩阻按達(dá)西公式計(jì)算：</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　表3-1 三相分離器到緩沖罐間的當(dāng)量長(zhǎng)度一覽</p><p><b>　　窗體底部</b><

94、/p><p><b>　　管線的計(jì)算：</b></p><p>　　Q=Q=0.0401m</p><p>　　選的管線。</p><p>　　由(4-9)知實(shí)際流速為：V=0.812m/s</p><p>　　計(jì)算實(shí)例：局部摩阻的計(jì)算：</p><p><

95、b>　　管線</b></p><p><b>　　管線：</b></p><p>　　管線 </p><p><b>　　管線的局部摩阻為：</b></p><p><b>　　=0.031Pa </b></p>&l

96、t;p><b>　　管線的局部摩阻為</b></p><p><b>　　4</b></p><p>　　=0.43=3549 Pa.</p><p><b>　　管線的局部摩阻為</b></p><p><b>　　0.769</b></

97、p><p>　　沿程摩阻的計(jì)算： ∴，屬于水力光滑區(qū)</p><p><b>　　Pa</b></p><p><b>　　高程壓降計(jì)算：</b></p><p><b>　　=4114.5Pa</b></p><p><b>　　總壓降為：&l

98、t;/b></p><p>　　該段管線采用地上管墩鋪設(shè)，外面采用保溫層，溫降很小可以忽略。</p><p>　　4.3 緩沖罐到循環(huán)泵之間管線的計(jì)算</p><p>　　此段管路中液相的物性和從三相分離器到緩沖罐間管路的物性相近，，，。</p><p>　　選用一條Φ426.6的管線，實(shí)際流速為1.194，此段管長(zhǎng)約為90。</

99、p><p>　　4.3.1 局部摩阻的計(jì)算</p><p>　　此段管線含有4個(gè)90°彎頭、2個(gè)截止閥和1個(gè)過(guò)濾器。</p><p>　　4.3.2 沿程摩阻的計(jì)算</p><p><b>　　m=3216Pa</b></p><p>　　取緩沖罐液位于循環(huán)泵入口高差為2，則高程差壓降為：&

100、lt;/p><p><b>　　所以，</b></p><p>　　4.4 循環(huán)泵到電脫水器之間管線的計(jì)算</p><p>　　選管徑Φ426×6，取管線長(zhǎng)為70，則沿程摩阻為：</p><p>　　局部摩阻主要考慮轉(zhuǎn)子流量計(jì)，取</p><p>　　取電脫水器和緩沖罐的液位大致相等，所以高

101、程壓差為2：</p><p>　　所以此段管路總壓降為</p><p>　　4.5 電脫水器到加熱爐之間管線的計(jì)算</p><p>　　從電脫水器出來(lái)的原油為純凈原油，含水≤0.5%，（按0.5%計(jì)算）</p><p><b>　　此條件下，</b></p><p><b>　　∴ &l

102、t;/b></p><p><b>　　油品的密度：</b></p><p>　　選Φ406.4×4.4的管線，</p><p><b>　　則實(shí)際流速為：</b></p><p>　　4.5.1 壓降計(jì)算</p><p><b>　　∴，屬于水力光

103、滑區(qū)</b></p><p><b>　　取，</b></p><p>　　4.5.2 局部摩阻計(jì)算</p><p><b>　　，取當(dāng)量長(zhǎng)度，</b></p><p><b>　　∴</b></p><p>　　4.6加熱爐到穩(wěn)定區(qū)之間管線

104、的計(jì)算</p><p><b>　　，，</b></p><p><b>　　∴</b></p><p>　　選Φ406.4×4.4的管線，則實(shí)際流速為：</p><p><b>　　∴，屬于水力光滑區(qū)</b></p><p><b>

105、;　　取，</b></p><p><b>　　高差為18，∴</b></p><p>　　設(shè)此段中局部摩阻為沿程摩阻的20%，則</p><p><b>　　∴總壓降為</b></p><p>　　4.7 穩(wěn)定區(qū)到外輸泵之間的管線計(jì)算</p><p>　　取原油

106、穩(wěn)定塔內(nèi)穩(wěn)定液位為16m 選的管線，長(zhǎng)度約為130m，穩(wěn)定塔出口壓力為：</p><p><b>　　mPa</b></p><p><b>　　沿程摩阻為：</b></p><p>　　取當(dāng)量長(zhǎng)度 0.11m</p><p><b>　　Pa</b></p>

107、;<p>　　4.8事故罐到循環(huán)泵之間管線的計(jì)算</p><p>　　選Φ426.4×6的管線，長(zhǎng)度取800，屬于水力光滑區(qū)，∴沿程摩阻損失：</p><p>　　取局部摩阻為沿程摩阻的20%，則</p><p><b>　　∴總壓降為</b></p><p><b>　　結(jié)論</

108、b></p><p>　　經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)與計(jì)算該聯(lián)合站主要布置為儲(chǔ)罐區(qū)、生產(chǎn)工藝區(qū)、消防區(qū)、污水處理區(qū)、氣體處理區(qū)和輔助生產(chǎn)區(qū)。站內(nèi)主要工藝流程包括：有泵密閉流程、無(wú)泵密閉流程和停電流程（事故流程）。</p><p>　　在設(shè)計(jì)中，首先根據(jù)任務(wù)書(shū)和當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況進(jìn)行了站址的選擇和設(shè)計(jì)方案的確定，然后在基本參數(shù)及熱力和水力計(jì)算之后進(jìn)行了站內(nèi)設(shè)備、設(shè)施及管線管徑的選取，本站共選了四臺(tái)三相分離器

109、、兩臺(tái)緩沖罐、四臺(tái)電脫水器、兩臺(tái)加熱爐、三臺(tái)循環(huán)泵、兩臺(tái)外輸泵、一臺(tái)污油泵、四座原油儲(chǔ)罐。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并完成了總平面布置圖；根據(jù)總平面布置圖進(jìn)行了水力校核計(jì)算，設(shè)計(jì)了合理的工藝流程并繪制了工藝流程圖，同時(shí)設(shè)計(jì)了泵房的工藝安裝圖</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　通過(guò)近半個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我更深地體會(huì)到了知識(shí)的活學(xué)活用。我們組的老師，王海琴

110、老師在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中，總是嚴(yán)格要求我們，指出我們的錯(cuò)誤和不足。知識(shí)沒(méi)有半點(diǎn)虛假，在整個(gè)過(guò)程中，她提醒我們每組數(shù)據(jù)務(wù)求有據(jù)可依，不僅自己要清楚，也要保證其他人在看設(shè)計(jì)的時(shí)候能夠一目了然。無(wú)疑這將會(huì)對(duì)我以后的生活、工作將會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。在此對(duì)王海琴老師表示誠(chéng)摯的感謝！</p><p>　　除此之外，我還要向與我在同一個(gè)教室一起做畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué)及老師表達(dá)我的感激之情。平時(shí)，曹學(xué)文、寇杰、李琦瑰等老師也常常指

111、導(dǎo)我們，幫助我們，我們有問(wèn)題的想他們提問(wèn)的時(shí)候他們總是耐心講解。無(wú)疑，身邊同學(xué)的幫助也是對(duì)我?guī)椭艽?，王剛、趙云磊、王暉，趙慶兵對(duì)我?guī)椭埠艽?，在此同樣?duì)他們表示衷心的感謝！</p><p>　　由于我水平和知識(shí)有限，涉及中錯(cuò)誤在所難免，希望老師們和同學(xué)們給與批評(píng)和指正。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]

112、 馮書(shū)初、郭揆常、王學(xué)敏.《油氣集輸》.第一版.石油大學(xué)出版社.1988</p><p>　　[2]郭光臣、董文蘭、張志廉編.《油庫(kù)設(shè)計(jì)與管理》.第一版.石油大學(xué)出版社.1991</p><p>　　[3] 苗成武、江士昂等編.《油田油氣集輸設(shè)計(jì)手冊(cè)》.第一版.石油工業(yè)出版社.1994</p><p>　　[4] 王鎖琴、王國(guó)軒等編.《泵產(chǎn)樣品》第一版.機(jī)械工業(yè)出版

113、社.1997</p><p>　　[5] 楊筱衡、張國(guó)忠編著.《管道設(shè)計(jì)與管理》.第一版.石油大學(xué)出版社.1996</p><p>　　[6] 大慶油田科學(xué)設(shè)計(jì)院編.《油氣集輸儲(chǔ)運(yùn)設(shè)計(jì)手冊(cè)》大慶油田科學(xué)設(shè)計(jì)院.1975</p><p>　　[7] 中國(guó)石油天然氣總公司規(guī)劃設(shè)計(jì)院.《原油和天然氣工程建設(shè)站（廠）場(chǎng)總圖設(shè)計(jì)規(guī)范》SYJ48-91.石油工業(yè)出版社.1992

114、</p><p>　　[8] 中華人民共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).《石油工程制圖標(biāo)準(zhǔn)》SYJ3-91.石油工業(yè)出版社.1992</p><p>　　[9] Wylie.Fluid Transients.Ann.Arbor.Michigan.1983</p><p>　　[10] G..Zwatter,Analysis and Control of unteady.Fl