大庆朝阳沟联合站初步设计毕业设计计算说明书.doc

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1、中国石油大学（北京）毕业设计（论文）大庆朝阳沟联合站初步设计学生姓名：xxxxx学 号： 专业班级：油气储运工程xxxx班指导教师：xxxx 2012年6月20日摘 要大庆朝阳沟联合站的设计是以储运教研室下达的任务书为依据完成的。联合站是地面集输系统中的重要组成部分，在站中将井口采出物进行必要的加工处理，然后将成品原油外输。该联合站东西长433米，南北宽329米，年处理量为80万吨，采用密闭流程。站外来油经三相分离器、缓冲罐、脱水泵、加热炉、电脱水器、稳定塔等处理后，经外输泵，计量后外输。站内划分为油罐区，污水处理区，工艺区，配电区，消防区，辅助生产区，设计时设计了有泵流程，同时也考虑了停电流

2、程，即事故流程。在设计的过程中我首先参考了相关资料，然后根据相关设计参数进行基本计算和设备选型，接着确定了总平面布置和联合站的工艺计算，最后完成了联合站总平面布置图和工艺流程图，设计并绘制了脱水泵的管线安装图。关键词：联合站；分离；生产流程；设备ABSTRACTThe design of Daqing Chaoyanggou central treating station was complicated according to the assignment given by the Storage and Transportation Teaching and Researching De

3、partment. The treating station is one most important part in the oil and gas gathering and transmission system, where the well fluids are treated necessarily, and then the commercial crude oil will be transported to the destination.It is 433 meters long from west to east and 329 meters wide from nor

4、th to south and the stations treating capacity is about 80 thousand ton per year. The design employs tight flow with pump. Crude oil from wells flow through three-phase separator, buffer tank, dewatering pumps, water-jacket heater, electric dehydrator, stabilization and transportation pumps.Station

5、area is divided into tanks, sewage treatment area, craft area, distribution area, Fire District, auxiliary production area. 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 conside

6、red.During the process of design of the station, several state standards have been referenced as well as the correlative parameters of the station firstly. Then according to the correlative design parameters given by the assignment, I finished the basis calculation and checked the equipments and pip

7、elines, also the general plane dispose and the technical flow were confirmed. At last, plane dispose diagram, process flow diagram as well as the pipeline fixing diagram of the dehydration pumps are finished. Keywords: central treating station; seperation; process; design目 录第1章 前 言1第2章 LH-1联合站工程说明书2

8、2.1 概述22.2 联合站设计依据32.3 站址的选择及总平面布置42.4 流程及流程说明72.5 设备及管线安装说明8第3章 联合站工艺计算书113.1 有关参数的确定113.2 主要设备的选型153.3 站内工艺管线的选取及压降计算213.4 泵的选取35第4章 结 论37致 谢38参考文献39第1章 前 言联合站，即集中处理站，是油田地面集输系统中的重要组成部分，就是把分散的原料集中、处理使之成为油田产品的过程，油田生产的必要环节。这个过程从油井井口开始，将油井生产出来的原油、伴生天然气和其他产品，在油田上进行集中、输送和必要的处理、初加工，将合格的原油送往长距离输油管线首站，或者送往

9、矿厂油库经其他运输方式送到炼油厂或转运码头；合格的天然气则集中到输气管线首站，再送往石油化工厂、液化合格的天然气则集中到输气管线首站，再送往石油化工厂、液化气厂或其他用户。就油田的生产全局来说，油气集输是继油藏勘探、油田开发、采油工程之后的很重要的生产阶段。随着这些年油田采出原油含水率越来越高，联合站在油田生产中的地位也日益显得重要。相信在未来的油田的生产中联合站的地位将会更加重要。 本次设计是更具任务书所给定的内容以及经过大量的计算和论证得出的一套可行的设计方案。第2章 LH-1联合站工程说明书2.1 概述2.1.1 简介联合站，是油田地面集输系统中的重要组成部分。就油田的生产全局来说，油气

10、集输是继油藏勘探、油田开发、采油工程之后很重要的生产阶段。联合站一般包括如下的生产功能：油气水分离、原油脱水、原油稳定、天然气脱水、轻烃回收、原油储存及向矿场油库运送、污水处理、回注地层、接收计量站外输来的油气混合物、变配电、供热及消防等。2.1.2 联合站工艺系统概述（1）油气水混合物的收集通常采用的方法有：加热保温法，化学降粘、降凝法，物理降粘、降凝法。（2）油气水的初步分离油气水的初步分离在三相分离器中进行。油和机械杂质、盐的分离一般与油水分离同时进行。当含盐、含沙量高时，有的要用热水冲洗和降粘后再沉降分离，连同水、机械杂质和盐一起脱除。（3）原油脱水对轻质、中质含水原油，宜采用热沉降、

11、化学沉降法脱水；对中质、重质的高含水原油，先采用热化学沉降法脱水，再用电脱水；对乳化度高的高粘度、高含水原油，应先破乳再沉降脱水。（4）原油稳定为了降低油气集输过程中的原油蒸发损耗，一个有效的方法就是将原油中挥发性强的轻烃比较完全地脱除出来，使原油在常温下的蒸汽压降低，这就是原油稳定。原油稳定所采用的方法可以分为闪蒸法和分馏法两大类。闪蒸法又分为常压闪蒸、负压闪蒸和正压闪蒸。（5）轻烃回收轻烃回收工艺基本可以分为三种：吸附法、油吸收法和冷凝分离法。我国轻烃回收大都采用冷凝分离法，按冷冻深度不同，冷凝分离可以分为浅冷（）和深冷（）两种。（6）天然气脱水天然气脱水有固体吸附剂吸附法、甘醇吸收法、分

12、子筛吸附法、自然冷冻分离法等多种方法。（7）含油污水的净化含油污水处理的常用方法是：重力沉降除油法、混凝沉降法、气体浮选法、斜板除油法和过滤除油法。（8）辅助生产系统辅助生产系统包括给供排水系统、供热系统、变配电系统、通讯系统、采暖及通风系统、道路系统等。这些系统都是联合站的必要组成部分，是联合站正常工作的保证。2.2 联合站设计依据2.2.1 设计规模及设计依据原油处理能力：80万吨/年预留原油接转能力：100万吨/年天然气净化能力：8万/d变电所一座，设置双路电源供电消防泵房一座锅炉房一座通信设施一套道路设计依据：中国石油大学（华东）储运教研室下发的设计任务书2.2.2 设计基础数据（1）

13、原油物性比重： =0.85粘度： (50) 80.26厘沱凝固点： 16原油含蜡： 14.68%含胶质： 6.55%含沥青质： 1.3%原油初馏点： 97平均气油比： 128N/t气液进站温度： 50气液进站压力： 0.5Mpa（2）天然气物性伴生气组分 ： 75.0% : 10.0%: 8.0% : 5.0% : 0.4% : 0.3% : 0.2% : 0.1% S+: 0.2% : 0.8%（3）设计参数的确定原油含水按50%计算含水原油进站温度：50进站压力：0.5Mpa（绝）油气水三相分离器：分离温度：50分离压力：0.45Mpa（绝）缓冲罐：进罐温度：50工作压力：0.15Mpa（

14、绝）电脱水器：操作温度：60操作压力：0.3Mpa(绝)稳定塔：操作温度： 60操作压力：-0.03Mpa(绝)大罐：储存温度： 50原油外输温度：60油水在三相分离器中停留时间：1030分钟油水在电脱水器中停留时间：3060分钟2.3 站址的选择及总平面布置2.3.1 站址的选择原则及站址选择（1）站址的面积应能满足总平面图布置的要求，并且具有扩建的余地。（2）有适宜的工程地质条件，避开断层、滑坡、塌陷区、溶洞地带等，在七级以上地震区应注意避开重喷沙地带。（3）宜选在地势较高或缓坡地区，应尽量避开河滩、沼泽、局部低洼地和可能遭受水淹的地区。（4）与周围设施的关系应能满足防火要求。（5）交通、

15、供电、供水、排水、通讯等比较方便。（6）尽可能少占或不占耕地。（7）尽量靠近居民区或生活点，方便职工生活。根据油田总体规划，站址周围无大型企事业单位及大型建筑物。当沿最大风频方向刮风时，联合站和居民区互不影响，联合站位于最小风频方向上风侧。该地区交通比较方便，地势平坦开阔，土质为亚粘土，腐蚀性较小，该站址在此比较合适。2.3.2 总平面布置及说明平面布置原则：（1）满足工艺流程和生产的全部要求。（2）设计在满足生产管理、安全防火、施工及检修的条件下，各类生产设施的布置应尽量减少相互之间的距离，有条件时应尽量采用联合装备或合一设备。（3）供电、供热设施应尽量靠近负荷中心布置，且应布置在站场的边缘

16、，以利进出线。（4）场区道路布置应合理，并满足消防要求，人流与车流集中的干道应避免与厂区内的铁路交叉。站内道路最小转弯半径不宜小于9米，消防道路的转弯半径不宜小于12米。（5）工艺管线、热力管线、供给排水管线和电力通讯线路，应全面考虑统一安排，一般集中布置在道路的一侧，各种线路的布置应做到纵横有错。（6）中心控制和集中控制仪表间应布置在主要生产装置或操作频繁的设备区域附近。其周围不宜设有造成仪表室地面震动较大的连续性震源。（7）对于大功率的输油泵、注水泵、压缩机等产生巨大噪音的机组设备，在工程设计时，除应采取减震和隔音消声的措施外，在总平面布置设计时还应注意与防震要求高的设施和人员集中的场所隔

17、离。（8）布置在同一区块内的联合装置，如能同时停工检修，则各工艺设备部分的间距可不限；不能同时停工检修，工艺设备部分应留有不小于7m的间距。（9）原油罐区可根据总容量、单罐容量、储罐的个数布成一个或多个罐区。每组储罐不应多于两排，储罐个数不应多于12个。（10）储罐组的四周应设闭合防火堤。防火堤高度应比计算高度高出0.2米，不易高于1.8米。（11）原油储罐区应远离人流车流密集的场所和有明火或散发火花的地点，并应位于常年最小风频的上风侧。（12）油气生产设备应布置在最小风频上风侧，还应布置在油罐区、原油装卸区常年最小风频的下风侧。进出站场的油气阀组应靠近站场的边界部位。总平面布置及说明：大庆朝

18、阳沟联合站坐南向北，东西长433米，南北宽329米，自然地坪平整后相对高度为米。各生产区之间用道路相隔，站内主道路宽8米，消防道路宽8米，道路两侧设有边沟，雨水、不含油污水沿公路边沟排至站外，含油污水全部进污水处理区。根据总平面布置的原则，做平面布置时，应在安全的前提下，提高经济效益，为便于生产管理，每个作业内容的生产装置集中在同一界区之内。设有两个大门，这样，任何一个火灾危险性较大的区域都可以由大门直接到达，而不必经过其他区。一旦发生火灾，消防车可以以最快的速度到达事故区域，各区其他车辆也可以迅速撤离。行政管理区紧靠大门，且靠近主干道。这样可以减少非生产人员和闲杂人员、车辆进入生产区，减少对

19、生产的干扰并避免了事故的发生。设有1042m的办公楼，楼内设有化验（油水分析）库房、维修间、生产调度办公室、会议室等。锅炉房、加热炉是直接的火源，应放在距离罐区和天然气处理区较远的地方，这样可以减少发生火灾的危险。原油罐区属于危险性较大的区域，应远离人流、车流密集的场所和有明火及散发火花的地方，应位于年最小风频的上风侧，本站将原油罐区布置在东侧。变配电区火灾危险性较大，平面布置时，放在联合站里面，用围墙与其他各区相隔，且靠边布置，本站将变配电区布置在西南角。办公楼前设有花坛，绿化带环站场一周，各种绿化场所绿化面积至少为站场占地总面积的10%。该地区自然地形比较平坦，竖向设计要做到：（1）尽量采

20、用自然地形，基本做到挖填平衡。并应考虑扩建时，挖填土石方便。（2）场地整平坡度不宜小于5，困难情况下不应小于3。建筑物的室内地坪较高，应比室外地坪高出0.3m。（3）人行道铺装路面高出场地不应小于50mm。人行道纵坡大于8%或跨越台阶时，应设人行台阶，每级高度宜为1520cm。台阶总高度大于3m时，应设休息台阶和栏杆。（4）场地平整的最大填方高度一般不宜大于2m。（5）罐区及配电区一般应比其他区高0.1m。2.3.3 联合站设备的选择及参数的确定油气水三相分离器 360010800 4台缓冲罐 300014600 1台电脱水器 26005000 4台水套加热炉 5台外输泵 150Y1502A

21、3台脱水泵 100Y60A 3台拱顶罐 5000 4座2.4 流程及流程说明2.4.1 原油处理工艺简介由于原油中含有一定量的甲烷、乙烷、丙烷等挥发性轻烃，在常温、常压储存运输过程中这类挥发性轻烃从原油中挥发出来时，会带走部分戊烷、己烷等轻质油。为了降低油气蒸发损耗，本站采用密闭式生产流程。密闭式生产流程指的是油气的运送和处理都在密闭的容器和管线中进行。这种流程可以降低油品的损耗，减少对环境的污染，所以被广泛应用。密闭流程与传统的开式流程相比有多方面的优点：（1）一般的开式流程原油损耗约为24%，而闭式流程能降低到0.5%以下，密闭式流程不仅降低了油气损耗，而且还提高了产品的质量。（2）密闭流

22、程比开式流程结构简单。（3）减少了加热炉和锅炉热负荷，提高了整个油气集输系统的热效率。（4）减少了钢材的耗量，减少了投资。2.4.2 工艺流程设计的原则 （1）工艺流程应能保证联合站处理的油气产品质量符合要求，并在保证达到油气水加工质量的前提下，流程尽可能的简短，避免油气水无秩序往返，反复节流、加热等现象。（2）工艺流程应节约能源、防止污染、保护环境。（3）工艺流程应安全可靠，并有一定的灵活性。（4）尽量采用先进技术，实现自动化控制。2.4.3 本站工艺流程及说明设计中考虑到进站原油的含水率（50%）和含气量（综合油气比）为128（气）/t（油），工艺上采用油气二级分离、两段脱水。二级分离指一

23、级油气水分离、二级稳定塔内分离。两段脱水是指油气水三相分离脱水和电脱水器脱水。该站除正常的生产流程外，还有站内循环以满足原油不需外输时的要求，还有原油罐区用以事故（如停电）发生后储存油品，等来电后，再进入正常工作，避免因联合站或外输管线的突发事故而影响油田生产。正常流程：站外来油进站总阀组油气水三相分离器缓冲罐脱水泵加热炉电脱水器原油稳定塔（净化油罐加热炉）原油外输泵出站总阀组停电流程：站外来油进站总阀组油气水三相分离器缓冲罐事故罐脱水泵加热炉电脱水器循环泵后的正常流程流程设计中的几点说明：（1）各作业区，装置的布置应与平面布置相符，应标明各工艺管线尺寸、安装高度、介质的流向、管线线型及管件应

24、符合的规定，尺寸不按比例。（2）凡是由于偶然事件（着火停电）或操作失灵可能使压力升高而造成事故之处（如分离器、加热炉、电脱水器、油罐等容器及往复泵、齿轮泵出口），都装备有安全阀或呼吸法。（3）凡是不允许液体倒流之处（如离心泵出口、有压进罐管线、药剂管线等）都应安装止回阀。（4）为防止爆炸、火灾等恶性事故蔓延，流程设计要有切断油气源的措施（如压力越站、紧急放空、自动关闭油罐进出口阀门）。2.5 设备及管线安装说明2.5.1 输油泵房的布置安装（1）泵房内设有外输泵三台，脱水泵三台，抽污油用齿轮泵一台。（2）泵房内的泵成行布置，采用防爆电机，并将泵的基础前端边沿取齐。（3）原油泵的吸入管应安装过滤

25、器和真空压力表，出口管应安装止回阀和压力表，与泵进出口相连接的管线应比泵进出口的管径大一级。（4）离心泵在进口段的最高点或过滤器的顶端，泵出口阀的前边应安装放气管，放气管一般为DN15。此放气管常和压力表的接头结合在一起安装。2.5.2 油气分离器的安装这里说的油气分离器包括含油气分离功能的所有装置，即油气水三相分离器，油气两相分离器。（1）本站选用的分离器均为卧式分离器，采用单排布置，其操作端部头盖应取齐，其相邻间距为1.5米。（2）分离器均采取并联，其进口汇管安装开口大小和间距均相等，以使油气的进料量均匀相等，每台分离器的进口管线切断阀之间应安装取样口和温度计，油气出口管线切断阀之前应安装

26、压力表。（3）分离器的顶部气体空间均应安装弹簧式安全阀，由安全阀放出的气体应有组织的汇集排放。（4）每台油气分离器均应有液面控制器直接控制出油阀的开启度，还应有玻璃式液位仪就地观察液位的变化。（5）计量用油气分离器的出气管上安装压差式流量计用以计量天然气产量，在出油管线出油阀之前最靠近分离器的部位安装容积式流量计，用以计量油水混合物的产量，在出油阀的下游应安装取样口，以便化验含水量。（6）每台分离器都应安装排油管和抽空管。2.5.3 电脱水器的分布安装（1）电脱水器成排布置，其操作端部头盖应取齐，其相邻间距为1.5m。电脱水器的操作阀门和控制仪表常设计在脱水操作间内。（2）电脱水器的入口有药剂

27、管线，加速电场力对原油乳状液的破乳脱水。（3）在电脱水器的出油管线切断阀之前安装压力表和取样阀，在排水管切断阀前设安全阀、取样阀、看窗。（4）电脱水器进油管截断阀之后应与净化油的汇管接通，以便电脱水器在开始运行时先进好油充满容器以稳定高压电场，脱水器的排污管应该与抽空管线接通，以便停运排空时清扫。（5）在脱水器的顶部最高处设放气阀，保证液体能充满容器的空间。2.5.4 管线安装综述（1）在总平面图分区布置的基础上，油气、热力、供排水管线及电力、通信线路应该尽量缩短长度，在满足水力、热力要求下，线路布置力求整齐，美观。（2）在场区内各种地上、地下线路和供电、通信线路集中布置在场区道路两侧，应该避

28、免地上管线和电力、通信线包围工艺装置和独立的建筑物，并减少和场区道路的交叉，交叉时采用直交。（3）主要的油管线均采用伴热管线。（4）场区管线敷设方式，根据场区土壤性质和地下水分布情况确定。带压的油、气、水管线一般采用地上架空敷设，罐区至泵房的管线采用埋地敷设，管道水平间距大于0.2m，并做好埋地钢管的防腐工作。（5）架空敷设管线时，管底距地面为2.2m，当架空管线下面安装有泵、换热器或其他设备时，管底距地面高度应满足安装和检修时吊起要求，敷设于管墩的地面管线，管底距地面0.30.5m，与人行道交叉时应加设过桥。（6）管线跨越道路时，其底管高度要求距主要道路路面不小于4.5m，距人行道路面不小于

29、2.2m。第3章 联合站工艺计算书3.1 有关参数的确定3.1.1 设计规模（1）原油处理能力80万吨/年（年工作天数按365天）：考虑油田生产的不稳定性，取不稳定系数为1.2，则原油处理能力：=801.2=96万吨/年=2630.14吨/天=109.59吨/时=30.44千克/秒（2）天然气的处理能力已知来油的综合油气比为128（气）/t（油），则气体处理能力：3.1.2 油气物性计算（1）原始数据：原油密度：=850kg/ 原油凝点：16 原油粘度：（50）80.26厘沱（2）原油物性参数计算原油密度在20120范围内，原油密度为 (3-1)时，时，动力粘度 (3-2) 时，时，时，式中

30、温度为()和()时原油的粘度，； 常数。运动粘度 (3-3)式中 ()时原油运动粘度，厘沱；()时原油动力粘度，厘泊；()时原油密度，千克/立方厘米。表3-1 原油物性参数表温度（）原油物性4550556065密度()832.503829.089825.704822.346819.015动力粘度（厘泊）85.37266.54352.56442.03533.9998运动粘度（厘沱）102.54980.2663.65951.11641.513计算示例：取=60原油密度由式（3-1）得：由式（3-3）得动力粘度 取c=100,a=1.441/)，由式（3-2）得： 运动粘度由式（3-3）得：厘沱（3

31、）天然气物性参数的计算不同温度、压力条件（,）下天然气压缩因子已知标准状况下（101325，273K），空密度，则标准状况下天然气相对密度为：=查阅油气集输与矿场加工得到伴生气组分的相关数据如下：表3-2伴生气物性表S/%75.010.08.05.00.40.30.20.10.20.81630445872861001143444284.5994.8724.2443.7983.373.012.742.499.0087.283.40190.56305.33368.77425.12469.70507.50540.30568.80204.13373.60106.20带入数据后有： =0.75 +0.0

32、02=22.582则=对比压力和对比温度由下式求得 式中 气体的临界压力和绝对压力； 气体的临界温度和绝对温度。 =0.75=0.75 天然气压缩因子：当，不同温度、压力（）条件下天然气密度式中 对应温度、压力条件下天然气的压缩因子。不同温度、压力（）条件下天然气粘度由油气集输与矿场加工式（4-80）计算，式中 天然气粘度，； 温度，K； 标准状况下天然气相对密度。表3-3 天然气物性参数表 温度（）天然气物性标况进站（50）一级分离（50）二级分离（65）密度()1.00834.57584.112883.0431压缩因子10.98640.98770.9922动力粘度（mpa）0.011146

33、0.01115880.0116183.1.3 有关设计参数的确定（1）原油含水按50 %计算（2）含水原油进站温度：50进站压力：0.5Mpa（绝）（3）油气水三相分离器：分离温度：50分离压力：0.45Mpa（绝）（4）缓冲罐： 工作温度：50工作压力：0.15Mpa（绝）（5）电脱水器：操作温度：60操作压力：0.3Mpa（6）稳定塔：操作温度： 60操作压力：-0.03Mpa（7）大罐：储存温度： 503.2 主要设备的选型3.2.1 三相分离器的选择与校核三相分离器的工作条件：分离温度：50 分离压力：0.45Mpa（绝）（1）油气水三相分离器的选取由油气分离器规范表1选取360010

34、800的卧式三相分离器，其有效长度。工作液面为。取。由下式计算集液部分弓形面积 （3-4）式中 分离器的半径，m； 分离器控制液面高度，m； 集液部分弓形面积，。由式（3-4）得： 集液部分体积：三相分离器中停留时间为530min，设液体在三相分离器中停留时间为15min。则处理量：考虑进入分离器的油气两相比例随时间不断变化，引入载荷波动系数=1.21.5。计算中取，则分离器台数：取台，液体在分离器中实际停留时间：（分钟）分离器不设备用，当其中一台检修时，原油在其他分离器中停留时间：（分钟）故满足原油在分离器中停留时间的要求。（2）校核三相分离器气体处理能力由前面计算知在一级分离条件下：，阿基

35、米德数： （3-5）取沉降分离气相中液滴最小直径为，由式（3-5）得：由和数的关系，油滴沉降流态为过渡流，则雷诺数：，则流态为过渡流，由阿伦（Allen）公式计算油滴沉降速度： （3-6）由式（3-6）得：对卧式分离器，取允许气体流速：卧式分离器气体处理能力： （3-7），对应的，载荷波动系数。由式（3-7）得： 所以选用4台卧式三相分离器完全能满足生产要求。3.2.2 缓冲罐的选择不妨选取的卧式缓冲罐，停留时间15min，日处理量为=则需要罐的个数为N=则选取1台的卧式缓冲罐，不设备用。3.2.3 电脱水器的选取电脱水器的工作条件：操作温度：60=333.15K， 操作压力：P=0.3Mpa

36、选取的电脱水器，其空罐容积。设原油含水率为20%，在电脱水器内的停留时间为。电脱水器的处理能力： （3-10）式中 单台电脱水器处理的含水原油体积流量，； 电脱水器的空罐容积，； 选定的含水原油在电脱水器内的停留时间，h。由式（3-10）得：经过电脱水器的含水原有体积流量：则需电脱水器的台数： （3-11）由式（3-11）得，运行台数：电脱水器的实际体积流量：原油在电脱水器内的实际停留时间：（分钟）当一台检修时，单台电脱水器的体积流量：，满足电负荷。所以选用4台的电脱水器完全满足生产要求。3.2.4 加热炉的选取站内油品需要2次加热，分别是：油品从脱水泵进入电脱水器的过程中需要加热。原油从原油

37、储罐到外输泵的过程中需要加热。（1）站内含水原油从三相分离器进入油气分离器加热炉的选取管式加热炉热负荷的计算： （3-12）式中 被加热介质所需热负荷，计算时应元整至系列数，； 被加热介质质量流量，； 被加热介质定压比热容，）； 被加热介质入炉温度，； 被加热介质出炉温度，。进炉温度50，出炉温度60，此时油水共存，含水率20%。所以热负荷分两部分计算。先求原油的比热：在050范围内，则 =0.85353从而 二者相差不大，取原油在此温度范围内的比热容为二者的平均值由式（3-12）得，加热纯原油所需热负荷：加热原油中水所需热负荷：加热炉总热负荷为：由加热炉的总负荷选取微正压燃烧水套加热炉，加热

38、炉热效率为88%，则所需加热炉台数：由此可知需要3台加热炉。（2）停电事故很少发生，同时加热炉可以共用，故不在此计算加热炉。（3）原油外输用加热炉的选取考虑到含水原油需要储存一段时间后外输的情况，大罐储存后的温度为50，外输温度为60，则加热炉的热负荷由式（3-12）得：由加热炉热的负荷选用正压燃烧水套加热炉，加热炉热效率为88%，则所需加热炉台数：由此可知需要2台加热炉。由于含水原油加热炉和外输加热炉可以互为备用，故选用5台微正压燃烧水套加热炉，不再另外设备用。3.2.5 原油储罐的选取本联合站设计中需要含水原油储罐、净化油储罐，各个储罐可以互为备用，需要储罐总容积： （3-13）式中 原油

39、储罐总容积，； 油品原油储运设施的设计能力(),取油田原油生产能力的1.2倍； 储存温度下原油的密度，； 原油储罐的装量系数，取0.85； 油田原油储备天数，取。由式（3-13）得：事故罐容积：所以选用4个5000的拱顶油罐，其中一个为事故罐。3.3 站内工艺管线的选取及压降计算由于站内管线较短，油管又设有伴热管，且外面包覆保温层，故温降可以忽略不计，此外，除在大罐内以外，油品在各容器的停留时间均较短，温降很小，因此，本联合站在站内工艺管线设计计算中不考虑温降。3.3.1 进站总机关汇管选取进站油温为50，进站压力为（绝），管中为气液两相流，可以按气液两相分别流动时所需管径之和估选管径。已知，

40、原油含水率为50% ，则液相流量：进站条件下天然气的溶解度：进站条件下 带入数据后求得则气相流量： 计算中液相经济流速取，气相经济流速取。计算管径： （3-14）式中 管线内径，； 给定流量，； 经济流速，。由式（3-14）得，初步选取的总机关汇管计算管径：选取的无缝钢管。3.3.2 进站阀组三相分离器汇管选取原油进站压力为（绝），三相分离器的分离压力为（绝），故该管段压降不应大于（绝）。由于该管段条件与进站总汇管条件相似，初选的无缝钢管，实际内径为。用杜克拉法求水利阻力压降混输水力计算式： （3-15） 式中 油气混输压降； 混输阻力系数；原油体积含水率：液相动力粘度： （3-16）由式（3

41、-16）得：厘泊油气混合物的动力粘度： （3-17）由式（3-17）得：厘泊液相平均密度： （3-18）由式（3-18）得：油气混合物的平均密度： （3-19）由式（3-19）得：油气混合物的平均流速：由式（3-15）得：实际管线压降：计算中没有考虑局部摩阻和高程摩阻，但局部摩阻和高程摩阻相对管线水力压降较小，且所选管径余量很大，所以该钢管能够适用。3.3.3 油气水三相分离器缓冲罐脱水泵加热炉间管线选取从油气水三相分离器出来的油流可以认为是单向流体，加热炉前后温度的变化对液体密度及流量影响不大，可取，取经济流速，此时原油体积含水率取20%。由式（3-14）得：初选的无缝钢管，则管内实际流速： （3-20）由式（3-20）得：在经济流速范围内。由于温度变化对体积流量变化影响不大，认为加热炉进出口流速相同，故可以用管线允许压降校核所选管径。（1）油气水三相分离器缓冲罐的压降计算原油含水率，油温，由表3-1可知油品物性如下：，由式（3-16）得，含水原油的动力粘度：由式（3-18）得，含水原油的平均密度：由式（3-3）得，运动粘度：厘沱雷诺数： 管线上的阀件：表3-4 油气水三相分离器缓冲罐管线上阀件表名称90弯头转弯三通阀件流量计过滤器数量31311