全国大学生油气储运工程设计大赛特等奖作品_word版

全国大学生油气储运工程设计大赛R油田输油管道及沿线站场设计

日期2016年7 月20 日

全国大学生油气储运工程设计大赛组委会制

方案简介

本作品根据《第一届全国大学生油气储运工程设计大赛赛题及基础数据》和相关标准，秉承经济、高效、节能、环保的设计理念，对R 油田输油管道工程进行了设计。主要设计内容包括：A-B、B-C段管道工艺及运行管理，河流穿越方案，沿线站场及阀室工艺，火车装车方案，辅助生产及配套工程技术方案以及投资估算等内容。

输油管道设计方面：采用加热输送工艺，从技术经济角度优选管径，通过逆向推算得到设计压力及布站情况，通过考虑油水乳化状态提高了水力计算的准确性。使用商业软件对其进行了模拟及优化，并编制相应程序辅助计算。

河流穿越方案方面：分析了穿越区岩土层可钻性，确定并设计了水平定向钻（HDD）管道穿越河流施工方案，并进行了管道强度校核和施工风险评价。

沿线站场及阀室方面：设计了原油脱水及污水深度处理工艺，确定了沿线各站场及阀室的分布，并对其进行了设计。

火车装车方案方面：对装车站进行了详细设计，从可靠性的角度采用了“双管、双泵、双用单鹤管”的装车工艺；针对来油量衰减较快特点，从经济的角度对装车操作的运行与管理进行了优化，制定了高效益、低成本的火车装车方案。

此外，本文还对整体输油管道工程的防腐、自控、消防、HSE管理、辅助生产及公用工程等进行了设计。

设计中使用了OLGA，PIPESIM等商业软件对各种工况下的管道进行了模拟，并且基于VB平台编制了相应软件辅助计算，校核了整

体方案的可行性和可靠性，完成了管道及站场工艺的优化，提高了方案的经济性。

本设计充分借鉴了国内外原油输送及装车的成熟技术，优化了管道及站场的工艺流程及运行方案，选用了高效设备，降低了投资及运行维护费用，具有一定的工程应用价值。

目录

第1章总论 (1)

1.1 工程概况 (1)

1.2 编制依据 (2)

1.3 编制原则 (2)

1.4 设计范围 (2)

1.5 国家级地方有关法律、法规 (2)

1.6 国家、地方、行业、企业的技术标准和规范 (3)

第2章R油田输油管道设计基础 (6)

2.1 工程概况 (6)

2.2 设计基础资料 (6)

2.2.1 基础数据 (6)

2.2.2 原油物性 (7)

2.2.3 设计环境 (8)

2.2.3.1 土壤条件 (8)

2.2.3.2 铁路依托条件 (8)

2.2.3.3 气象条件 (8)

第3章输油管道工艺设计 (9)

3.1 输送工艺 (9)

3.2 设计参数 (10)

3.2.1 管道设计参数 (10)

3.2.1.1 设计输量 (10)

3.2.1.2 设计压力 (10)

3.2.1.3 管径优选 (11)

3.2.1.4 钢管类型选择 (11)

3.2.1.5 管道纵断面图 (11)

3.2.1.6 管道埋深参数 (12)

3.2.1.7 管道防腐层 (12)

3.2.2 原油物性 (13)

3.2.2.1 油品密度 (13)

3.2.2.2 油品粘度 (13)

3.2.2.3 原油乳化 (15)

3.2.1热力设计参数 (16)

3.3.1.1 加热站出站油温 (16)

3.3.1.2 加热站进站油温 (16)

3.3.1.3 管道周围介质温度T0 (16)

3.3.1.4 管道保温层设计 (16)

3.3 A-B段工艺设计 (17)

3.3.1 设计输量下的设计方案 (17)

3.3.2 最低输量下的设计方案 (19)

3.3.3 设计压力及管道壁厚 (21)

3.3.4 经济性分析 (24)

3.3.5 适应性分析 (26)

3.4 B-C段工艺设计 (28)

3.4.1 设计输量下的设计方案 (28)

3.4.2 最低输量下的设计方案 (32)

3.4.3 设计压力及管道壁厚 (34)

3.4.4 经济性分析 (37)

3.4.5 适应性分析 (44)

3.4.5.1 冬季运行方案 (44)

3.4.5.2 夏季运行方案 (44)

3.5 设备选型 (46)

3.5.1 泵机组选型 (46)

3.5.2 原动机选型 (48)

3.5.3 加热炉选型 (48)

3.6 管道强度校核 (49)

3.6.1 进出站压力校核 (49)

3.6.3 静水压力校核 (49)

3.6.4 动水压力校核 (49)

3.8 设计成果 (49)

第4章穿越河流设计方案 (51)

4.1 遵循的主要标准、规范 (51)

4.1.1 法律法规 (51)

4.1.2 标准规范 (51)

4.2 穿越河流方式比选 (51)

4.3 水平定向钻穿越设计 (52)

4.3.1 HDD可钻性评价 (52)

4.3.1.1 穿越场地地层岩性结构 (52)

4.3.1.2 穿越场地土的物理力学性质指标 (53)

4.3.1.3 穿越区域岩土层可钻性评价 (55)

4.3.1.4 施工条件评价 (55)

4.3.1.5 地下障碍物评价 (55)

4.3.2 HDD穿越曲线设计 (56)

4.3.3 HDD设备选型 (58)

4.3.3.1 钻机选型 (58)

4.3.3.2 钻具选型 (59)

4.3.4 场地布置 (61)

4.3.5 穿越段管道设计 (62)

4.3.5.1 穿越段管道壁厚设计 (62)

4.3.5.2 穿越段管道防腐与防护 (63)

4.3.5.3 穿越段管道热力校核 (63)

4.3.6 穿越管道应力校核 (63)

4.3.6.1 管道回拖工况应力校核 (63)

4.3.6.2 管道试压工况应力校核 (66)

4.3.6.3 管道运行工况应力校核 (66)

4.3.6.4 管道径向屈曲失稳校核 (67)