顺序输送工艺计算

式中 D——输油管每年的工作时间，本设计取350天。 （2）终点站向用户输送汽油、煤油、柴油的输量与炼化厂向首站输
送汽油、煤油、柴油的输量相等，即 （3）参考《石油与天然气管路输送》，如有三种油品（A、B、C）
进行顺序输送，则循环次数为： （3-31）
①对于本设计，=87
②首站和终点站所需的油罐总容积： 首站、末站罐容的体积分别为
（3-40） 式中 ——最优循环次数；
D——输油管每年的工作时间，本设计取350天。 所以
3.2.11.5 循环周期内各种油品的输 送时间
（3-41） 式中 ——每年输送第p种油品的时间；
——最优循环次数。 所以一个循环中输送汽油、煤油、柴油三种油品的时间分别为：
3.2.11.6 混油切割方案以及混油亏 损
根据，,查图可得：
根据，,查图可得：
此时，混油可以分为两段。因煤油价格高于柴油，为减小混油的贬值损 失，应选择分割浓度，即在保证煤油质量的前提下较多的混油进入煤油 罐。此时，应将的混油切入煤油罐，而的混油切入柴油罐。
湍流扩散系数：雅勃隆斯基—希兹基洛夫公式 式中 ——两种相互交替油品运动粘度的算术平均值，
——按计算的雷诺数。 本设计中，汽油与煤油、煤油与柴油混油的湍流扩散系数非别为：
A、B、C为汽油、煤油、柴油的编号
管道总容积： A、B混油界面： 贝克莱数： 系数：
根据，,查图可得：
根据，,查图可得：
此时，混油可以分为两段。因汽油价格高于煤油，为减小混油的贬 值损失，应选择分割浓度，即在保证汽油质量的前提下较多的混油进入 汽油罐。此时，应将的混油切入汽油罐，而的混油切入煤油罐。 B、C混油界面： 贝克莱数： 系数：
混入A油罐中的B油重量:
混入B油罐中的C油重量:
混入C油罐中的B油重量:
混入B油罐中的A油重量：
差资料可知，汽油、煤油、柴油的价格非别为： 汽油：6000元/吨 煤油：5600元/吨 柴油：5300元/吨 混油损失：
④混油长度的计算 管道的混油量(棍油长度)是个条件性参数，它与所讨论的混油段的 浓度范围有关。计算成品油顺序输送的公式很多，大致可分为两类:紊 流扩散理论和经验公式。 混油量的理论计算公式 根据由扩散理论出发推导的方程，可以计算每一时刻混油段的混油 长度
经过调研，本设计中，；E＝0.3；，所以本设计中的最优循环次 数：
3.2.11.3 全线首、末站所需建的最 优储罐总容量
（3-39） 式中 ——最优循环次数 。 所以 首站、末站分别需建的储罐容积为： 首、末站分配给三种油品的罐容分别为：
该值可圆整到
该值可圆整到
该值可圆整到
3.2.11.4 确定最优循环周期
首站、末站的每种油品的罐容分别为：
③一次循环中的混油亏损（以输送两种油品A、B为例）： （3-32）
式中 ——混入B油罐中的A油重量； ——混入A油罐中的B油重量； ——A油与B油的差价； 2——一次循环中两种油品油两次接触，即两次混油
本设计中分别将汽油、煤油、柴油编号为A、B、C，依据上式来求 一次循环中的混油亏损：
顺序输送工艺计算
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。
3.2.11.1计算一年中每种油品的输 送天数
一年中所输送的三种油品总量为900万吨，其中汽油、煤油和柴油 分别占20％、30％和50％，即分别为180万吨、270万吨和450万吨。
管道输量：
3.2.11.2最优循环次数
（1）本设计中，全线首、末站之间没有分输、注入点。所以，炼化 厂向首站输送汽油、煤油、柴油的输量分别为：
根据经验考虑初始混油和地势落差对混油的影响，一为： m
根据经验考虑初始混油和地势落差对混油的影响，一般要再乘以 1.2的系数,则
⑤则本设计中一个循环中的混油体积：
⑥计入基建投资费用的总损失费用最小的最优循环次数： （3-38）
式中 ——单位有效容积储罐的建设费用； ——石油工业规定的投资年回收系数； ——单位有效容积储罐的经营费用； ——每次循环混油的贬值损失； ——一个循环中的混油体积。
临界雷诺数: （3-35）
当时： （3-36）
当时： （3-37）
式中 C——混油长度，m； L——管道长度，m； D——管道内径，m； Re——管道雷诺数。
在求出任意两种油品之间的混油长度后，就可求出混油量。 在前面的假设中提到，在Austin-Palfrey经验公式中我们忽略了初 始混油的影响，故在计算结果得到后，根据经验考虑初始混油和地势落 差对混油的影响，一般要再乘以1.2的系数。 本设计采用混油量的经验计算公式： 即，平滑区： 陡斜区： 式中 ——自然对数的指数，；
、、——分别为混油段长度、管内径、管长度，m。 混油临界雷诺数： 低于该雷诺数时，处于陡斜区；高于该雷诺数时，处于平滑区。 A、B油品之间的混油的运动粘度： 解得：
B、C油品之间的混油的运动粘度： 解得：
本设计中的，前面已经计算出的所输各种混油油品的雷诺数均高 于该雷诺数，所以处于平滑区。
A、B两油品界面之间的混油段长度为： m
（3-33） 式中 C——混油长度，m；
l、d——混油界面距首站的距离及该处的管径，m； ——混油段前行和后行油品的平均雷诺数； a——修正系数，用于修正紊流扩散系数的计算式对管壁处层流 边层所造成混油的影响估计的不足，它的大小随雷诺数变化，雷诺数越 小，层流边层越厚，a值越大。a值对较窄浓度范围的混油量影响不大。 考虑1% —— 99%对称浓度范围时，当时，a =1.3；当时，a=1.25； Z——混油头切割浓度对应的Z值，当考虑1%—99%对称浓度范围 时， Z＝1. 645。 公式（3-33）是对称浓度范围内，混油长度的一种理论计算公式。 公式表明，混油的多少与管内流动状态、管径和混油界面所经过的管道 长度有关。 混油量的经验计算公式 由于影响运输过程中混油的因素很多，己从理论、实验及实测运行 参数中归纳出许多混油计算公式。而应用最多的是Austin-Palfrey经验 公式。国外一些知名的稳态计算软件(如Pipeflow)在成品油顺序输送混 油量计算时，也采用： (A) Austin-Palfrey公式 Austin-Palfrey经验公式的假设与规定： (a)混油段的粘度按下式计算: （3-34） 式中 、——前行和后行油品在输送温度下的运动粘度，； ——混油的计算粘度。 (b)不考虑输送顺序对混油的影响。而实际情况下，通常是存在初 始混油的，即切换时油品密度的变化对混油将产生较大的影响，另外， 地形的高差变化也会对混油的产生带来一定的影响。在Austin-Palfrey 经验公式中，为简化计算，在混油的产生上，忽略了初始混油带来的影 响，而这一影响将在混油计算结果得出后加以修正。 (c)根据对称浓度条件，把前行油品99%——1％范围内混油长度定 义为混油段的长度。 (B) Austin-Palfrey经验公式 根据Austin-Palfrey经验公式，管内径d,管长L和雷诺数Re 是影响 混油量的主要因素。