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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) 4.3.7 套管结构设计 (68)4.3.7.1 套管最⼤夯⼊长度计算 (68) 4.3.7.2 套管壁厚选取 (69)4.3.7.3 套管强度验算 (69)4.3.7.4 套管稳定性验算 (71)4.4 穿越施⼯⽅案 (72)4.4.1 施⼯⼯艺流程 (72)4.4.2 施⼯技术措施 (72)4.4.2.1 施⼯准备 (72)4.4.2.2 泥浆配制 (74)4.4.2.3 钻导向孔 (75)4.4.2.4 预扩孔⼯艺 (76)4.4.2.5 管道回拖 (77)4.4.2.6 管道焊接检验和试压 (77) 4.5 对⽔⽂地质和环境的影响 (78) 4.5.1 对地貌的影响 (78)4.5.2 对河床结构的影响 (78)4.5.3 对⽣物的影响 (78)4.5.4 施⼯过程对环境的影响 (78) 4.6 消防、安全 (79)4.6.1 设计采取的安全及消防措施 (79)4.6.2 施⼯中的主要安全措施 (79)4.7 施⼯风险及应对措施 (80)4.7.1 穿越风险分析 (80)4.7.2 施⼯应急处置预案 (81)4.7.2.1 导向施⼯应急预案 (81)4.7.2.2 扩孔过程中发⽣卡钻、抱钻、断钻的应急预案 (81) 4.7.2.3 管线回拖中卡死的应急预案 (82)4.7.2.4 冒浆应急预案 (82)4.7.2.5 塌孔的处理预案 (82)4.8 主要⼯程量及投资估算 (83)第5章输油管道的流动保障 (84)5.1 管道运⾏管理 (84)5.1.1 热⼒冬季运⾏⽅案 (84)5.1.2 热⼒夏季运⾏⽅案 (85)5.1.3 ⽔⼒运⾏⽅案 (85)5.2 清管 (86)5.2.1 清管的作⽤ (86)5.2.2 清管器选择 (86)5.3 停输再启动 (86)5.3.1 停输后的管内温降 (87)5.3.2 管内原油温度场 (87)5.3.3 停输再启动过程 (88)第6章沿线站场 (89)6.1 站场设置 (89)6.2 站场⼯艺 (89)6.3 A联合站 (89)6.3.1 联合站⼯艺 (90)6.3.2 联合站主要⼯程量 (90)6.4 B外输⾸站 (90)6.4.1 进站计量 (91)6.4.2 加热⼯艺 (91)6.4.3 脱⽔⼯艺 (91)6.4.4 污⽔处理 (93)6.4.4 储油⼯艺 (95)6.4.5 外输⼯艺 (95)6.4.6 B外输⾸站⼯艺流程 (96)6.4.7 主要⼯艺设计参数 (98)6.4.8 平⾯布置说明 (98)6.4.9 ⾸站主要⼯程量 (100)6.5 中间输油站 (100)6.6 线路阀室 (101)6.7 C装车站 (102)6.8 沿线站场及阀室分布总结 (102)第7章装车站设计 (103)7.1 装车站总体设计 (103)7.1.1 装车站功能 (103)7.1.2 装车站⼯艺流程设计 (103) 7.1.3 装车站分区 (103)7.1.4 装车站总平⾯布置 (104)7.1.4.1 总平⾯布置原则 (104)7.1.4.2 总平⾯布置 (104)7.1.4.3 站内道路 (105)7.1.4.4 围墙 (105)7.1.1.5 绿化 (106)7.2 储油区设计 (106)7.2.1 储油区容量确定 (106)7.2.1.1 周转系数法 (106)7.2.1.2 储存天数法 (107)7.2.1.3 库容确定⽅法对⽐优选 (108) 7.2.2 储油罐数量确定 (108)7.2.3 储油容量等级 (108)7.2.4 油罐类型选择 (109)7.2.5 储罐强度设计 (110)7.2.5.1 罐壁厚度计算 (110)7.2.5.2 浮顶计算 (111)7.2.6 油罐加热与保温 (113)7.2.6.1 原油储存温度 (113)7.2.6.2 油罐加热⽅式 (114)7.2.6.3 油罐加热器选⽤ (114)7.2.6.4 油罐保温 (116)7.2.7 油罐防腐 (116)7.2.7.1 防腐部位 (116)7.2.7.2 防腐涂层结构及材料 (117) 7.2.7.3 阴极保护 (117)7.3 铁路装车设计 (117)7.3.1 铁路装车⼯艺 (118)7.3.2 铁路油罐车设计 (118)7.3.3 铁路专⽤线设计 (120)7.3.3.1 铁路装卸线布置形式 (120) 7.3.3.2 装卸线的有效长度 (120) 7.3.4 铁路装油设施设计 (121) 7.3.4.1 铁路装油鹤管选⽤ (121) 7.3.4.2 鹤管数量确定 (122)7.3.4.3 鹤管与集油管的连接 (122) 7.3.4.4 集油管与鹤管的连接 (123) 7.3.4.5 栈桥设计 (124)7.4 装车⽅案设计 (124)7.4.1 ⽅案设计出发点 (125)7.4.2 不同⽅案所需装油设施 (125) 7.4.3 不同⽅案每年装车次数 (126) 7.4.4 ⽅案对⽐优选 (126)7.5 站内管道设计 (127)7.5.1 管道作⽤ (127)7.5.2 管道分类 (128)7.5.3 常⽤的管道⼯艺流程 (128) 7.5.4 管道⼯艺流程对⽐优选 (129) 7.5.5 管道保温层设计 (129)7.5.6 管道强度设计 (130)7.5.6.1 站内管道管径计算 (130) 7.5.6.2 站内管道壁厚计算 (131) 7.5.6.3 站内管道强度校核 (131) 7.5.7 管路⽔⼒计算 (133)7.5.8 管道敷设与防腐 (135)7.6 发油泵站设计 (135)7.6.1 泵站形式 (135)7.6.2 泵站⼯艺流程 (136)7.6.3 泵的选⽤ (137)7.6.3.1 油泵选型 (137)7.6.3.2 油泵数量 (138)7.6.3.3 原动机选择 (138)7.6.3.4 电动机功率计算 (139)7.6.3.5 油泵基本参数 (139)7.6.3.6 油泵规格参数 (141)7.6.4 油泵站布置 (141)7.7 站内污⽔处理 (142)7.7.1 污⽔来源 (142)7.7.2 含油污⽔处理 (142)7.7.3 ⽣活污⽔处理 (142)7.8 油品计量 (143)7.8.1 液⾯⾼度的⼈⼯测量 (143) 7.8.2 液⾯⾼度的⾃动测量 (143) 7.8.2.1 常⽤测量液位计 (143)7.8.2.2 液位计的选⽤ (145)第8章辅助⽣产系统及配套⼯程 (146) 8.1 通信 (146)8.2 供配电 (146)8.3 建筑结构 (147)8.4 供热与暖通 (148)8.5 ⾃动化控制 (148)8.5.1 ⾃动化控制系统 (148)8.5.2 储油区⼯业⾃动化系统 (149) 8.6 防⽕防爆 (152)8.6.1 ⽕灾和爆炸原因 (153)8.6.2 防⽕防爆措施 (153)8.7 站场消防 (154)8.7.1 灭⽕原理与⽅法 (154)8.7.2 灭⽕⽅法及设备 (155)8.7.3 消防给⽔ (157)8.8 防雷 (158)8.9 防静电 (158)8.10 防杂散电流 (162)8.11 穿越施⼯安全 (163)8.11.1 设计采取的安全及消防措施 (163) 8.11.2 施⼯中的主要安全措施 (163)8.12 管道⽔⼯保护 (163)8.12.1 冲刷防护 (164)8.12.2 坡⾯防护 (164)8.12.3 ⽀挡防护 (164)8.13 管道标志 (165)第9章HSE风险管理 (166)9.1 长输管道HSE管理 (166)9.1.1 长输管道危害性因素分析 (166)9.1.2 管道系统安全防护对策 (166)9.2 站场HSE管理 (168)9.2.1 站场危害性因素分析 (168)9.2.2 站场安全防护对策 (168)9.3 HSE管理体系建设与运⾏ (170)9.3.1 HSE体系建设 (170)9.3.2 HSE体系实施 (170)9.4 应急保障体系 (171)9.4.1 突发事件分类与分级 (171)9.4.2 应急⼯作原则 (172)第10章投资成本估算 (173)10.1 长输管道⼯程投资 (173)10.2 站场投资 (173)10.3 ⽅案⼯程总投资 (174)参考⽂献 (175)附录 (177)附录A 管道⽔⼒摩阻计算 (177)附录B 不同管道钢级投资表 (178)附录C 河流穿越施⼯图 (179)附图1 (179)附图2 (180)附录D ⾃编程序Visual Basic 程序代码 (181)附录E 穿越轨迹设计程序代码 (189)第1章总论1.1 ⼯程概况R油⽥开发是将井场原油通过集输管道汇集⾄位于区块南部的A联合站，通过外输管道170km外输管道将原油输送⾄装车站。
全国大学生油气储运工程设计大赛方案设计书项目名称某工业园区天然气供气工程赛题类型赛题二团队编号完成日期 2017年 4 月 21 日全国大学生油气储运工程设计大赛组委会制作品简介本作品为某工业园区天然气管道供气工程方案设计，输气管道全长160km，设计输量21×108m3/a，沿线地貌主要为黄土峁梁，部分地段穿越公路及河流阶地，存在1处冲沟跨越，管道沿线地质、地貌条件复杂，属于地质灾害易发区及危险区。
本设计秉承着“安全、经济、高效”的设计理念，同时着重注意保护黄土地区脆弱的生态环境，完成了整个方案的设计。
作品主要内容包括：线路工程设计、穿跨越工程设计、站场及输气工艺设计、配套辅助工程设计、HSE管理和经济预算等。
在线路工程设计中，考虑到黄土地区恶劣的施工环境，线路设计应选择有利地形，尽量避开施工难点和不良工程地质段，同时时刻注意水土保持与环境保护等可能增加的工程措施。
该部分主要完成了以下工作：①从允许流速、可选钢级、运行工况三个方面设计用管方案组合，以技术可行性和经济可行性为原则，对方案进行了优选；②工程措施和植物措施相结合，针对黄土微地貌特征及湿陷性、黄土边坡、黄土边坡制定了一系列水工保护措施，以指导安全施工及生产；③考虑黄土地区特点，对线路施工方案、技术和工序进行了有特点和针对性的设计；④对线路附属工程进行了设计，计算了线路工程主要工程量。
在穿跨越工程设计中，充分考虑穿跨越段地形地貌、地质条件，综合分析比较各种穿跨越方案，对全线4处穿跨越地段进行了设计。
该部分主要完成了以下工作：①根据公路宽度、地区等级、地质条件等因素，经过分析比选，制定了省道顶管穿越设计与施工方案；②充分考虑施工难度、河流水文地质参数以及周围环境条件，制定了截流法开挖管沟穿越河流的设计与施工方案；③针对黄土冲沟特点，对冲沟坡顶和冲沟坡面两处起跨位置进行比选，从适用性和经济性角度出发制定了悬索冲沟跨越的设计与施工方案。
第四届全国大学生油气储运工程设计大赛推荐进入决赛作品名单公示经专家评委评审、组委会审核，拟推荐53件作品入围第四届全国大学生油气储运工程设计大赛决赛，其中赛题一20件作品，赛题二33件作品。
现公示如下（排名不分先后）：赛题一（某海上油田A区块地面工程）：序号学校团队账号团队成员学历指导教师1滨州学院TD040304李莹屏、刘琳、张晨、张含笑本科李玉浩2长江大学TD040405郑度奎、王旭东、郭枭驰、卓柯研究生程远鹏3常州大学TD040504陈锋、朱珠、易鉴政、乔丹本科吕晓方4重庆科技学院TD040601余雨晗、涂夕、王世豪、熊明林本科王大庆5重庆科技学院TD040602李洪波、李嘉庭、相志鹏、张钦研究生孟江6重庆能源职业学院TD040701徐文君、朱灿灿、颜强、贾停专科王波7东北石油大学TD041002常泰、王雨新、李泓霏研究生孙巍8广东石油化工学院TD041101林东成、周金弟、陈捷璇、柯兰茜本科文江波9兰州石化职业技术学院TD041701孙强、史国庆、杨佳佳专科赵状10辽宁石油化工大学TD041802李新迪、刘霞、白子阳、李林本科王国付11宁波工程学院TD041901杨展程、钟彤、李天雄、倪凯阳本科郑艳12宁波工程学院TD041906马乾隆、李天宇、张宇杭、邵展宇本科俞小勇13青岛科技大学TD042004朱乐乐、金睿珠、李慧瑶研究生王鸿雁14青岛科技大学TD042006孙子贻、李文昊、谭更彬、孙国靖研究生胡德栋15西安石油大学TD042501刘丹、吴学谦、李文康、常明亮研究生李睿16西安石油大学TD042502文子彦、李瑾、肖恩楠、丁昊鹏研究生吴刚17西南石油大学TD042602孙学峰、罗佳琪、曾润、张聪聪研究生张杰18浙江海洋大学TD042805朱振强、林晚欣、黄红玲、陈飞本科高建丰19中国石油大学（华东）TD043101郭丹、张磐、吴超、张骞荣研究生曹学文20中国石油大学（华东）TD043102尤元鹏、任静、张春影、赫松涛研究生何利民赛题二（某页岩气地面集输工程）：序号学校团队账号团队成员学历指导教师1滨州学院TD040306郭伟、尚玉函、李双双、董家志本科孙花珍2滨州学院TD040301王睿、张临、张敏、李颖楠本科耿孝恒3长江大学TD040402刘羽珊、王智慧、张轩豪、林建新研究生程远鹏4长江大学TD040401刘梅梅、任昕、赵轩康、廖加栋研究生张引弟5常州大学TD040502吕英杰、梅苑、李智伟、王潇研究生彭浩平6承德石油高等专科学校TD040802海永玺、张胜举、何伟强、李冰专科李江飞7重庆科技学院TD040605胡连兴、卢海东、蒋欣、郭瑜研究生梁平8重庆科技学院TD040604李亚茜、王鸿达、邓俊哲、黄睿雪研究生田园9大庆师范学院TD040902王帅、赵连庆、王雷、秦赞淞本科刘超10东北石油大学TD041003王乙竹、张宇飞、刘鑫璐研究生刘承婷11哈尔滨商业大学TD041201张闳楠、李悦、陈雨昕、王亚军本科李荣娟12吉林化工学院TD041401马梓萌、窦庆元、常淦、于淼本科邵慧龙13兰州城市学院TD041501纪翔、王朝伟、岳生玉、雷玲卷本科徐菁14兰州理工大学TD041601齐杰、刘鹏、李延虎本科胡宗武15辽宁石油化工大学TD041803任中波、刘志权、徐冰、刘成威研究生刘德俊16辽宁石油化工大学TD041804成志星、李新建、刘超广、张文政本科王国付17宁波工程学院TD041904黄俊、周婧、肖雁云、李永强本科张金亮18宁波工程学院TD041902朱铁汉、夏起、蔡欣悦、王霞本科俞小勇19沈阳工业大学TD042201崔美涵、耿龙龙、赵益、李刚刚本科刘达京20太原科技大学TD042301张晶、龙钰、张震本科马纪伟21武汉理工大学TD042402张朝欣、张涛、姜钦、吴云钦本科曾喜喜22西安石油大学TD042503邬高翔、王全德、王建伟、巢皓文研究生王寿喜23西南石油大学TD042606熊好羽、叶若愚、鲁玉婷、吕雪营研究生马国光24西南石油大学TD042603何杰、郭雨莹、徐倩、潘婷本科李长俊25西南石油大学TD042607陈迪、覃敏、刘诗桃、杨磊研究生廖柯熹26榆林学院TD042703张玲玲、付智豪、孙会娜、徐静本科毕智高27浙江海洋大学TD042801孙省身、袁安、胡伟利、袁辰本科高建丰28中国石油大学（北京）TD043002李金潮、李国豪、冯兴、刘胜男研究生邓道明29中国石油大学（北京）TD043003刘莹莹、兰文萍、李立、肖亚琪研究生宫敬30中国石油大学（北京）TD043008范霖、张静宇、刘昊、周希骥研究生李鸿英31中国石油大学（华东）TD043106张旭、刘萌、杨紫晴、陈彤研究生刘刚32中国石油大学（华东）TD043105唐森、叶凯旋、唐国祥、李雅欣研究生李自力33中国石油大学胜利学院TD043201王冲、吴佳惠、边家辉、贾立新本科代晓东如有团队信息不准确请将团队账号、团队成员姓名、负责人联系方式及指导教师姓名发到大赛官方邮箱：nogstedc@。
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赛题一：G区块油气集输处理工程G区块位于已建M油区东西两侧，该区块共规划建设油井143口，建成原油生产能力22.88×104t/a。
要求对143口油井所产油气的集输、处理进行方案设计，并实现安全经济的目标。
一、环境概况1、地理位置M油区位于已开发的X油田东南部约9km。
区内公路交通可依托已建井排路和农田路，外部可依托油田道路和地方道路，交通相对便利。
2、地形地貌工程所在地境内无山岭，地貌表现为波状起伏的低平原，稍高处为平缓漫岗，较低处是泡沼和沼泽，平地上为耕地、草地和盐碱荒地。
地面平均海拔在135～140m。
3、气候气象本地区属积水闭流区，无天然河流；本地区属北温带大陆性季风气候，四季分明，受蒙古内陆冷空气和海洋暖流季风影响较大，冬季漫长而寒冷干燥，夏季短暂而温湿多雨，春秋季风交替，气温变化大，冰封期长，无霜期短，冻土深度2.0-2.2m；年平均气温5.0℃，月平均最低气温-19.6℃，极端最低气温-37.5℃，月平均最高气温23.6℃，极端最高气温36.2℃。
二、区块建设现状M油区已建有X1脱水站1座，新井产液全部输至该站进行脱水处理。
区域内有已建转油站1座（M1转油站）。
规划基建143口油井的井位图详见附件1（注：井位间距离以CAD图中井位进行测量，比例为1:1000）。
部分新井可依托已建M1转油站转油及道路、电力等系统。
M1转油站至X1脱水站已建输油、输气管道（φ89×4.5）9.25km。
X1脱水站已建卸油池1座，该卸油点能力完全满足接收拉油的需求。
三、设计基础数据表1 G区块开发指标表5 M1转油站老井产量表表6 M1转油站主要设备赛题二：R油田输油管道工程R油田投入开发，初期原油通过汽车外运。
为了满足油田开发上产需要，降低汽车拉油成本，需进行原油外输管道及火车装车方案设计。
输油干线起点是A联合站，途经B外输首站，终点是C装车站，该站原油3、原油物性表3 A联合站油品物性4、管道的纵断面数据表5 管道纵断面数据5、铁路依托条件C装车站地势平坦，该站位于铁路编组站东侧8km处。
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)4.3.7 套管结构设计 (68)4.3.7.1 套管最大夯入长度计算 (68)4.3.7.2 套管壁厚选取 (69)4.3.7.3 套管强度验算 (69)4.3.7.4 套管稳定性验算 (71)4.4 穿越施工方案 (72)4.4.1 施工工艺流程 (72)4.4.2 施工技术措施 (72)4.4.2.1 施工准备 (72)4.4.2.2 泥浆配制 (74)4.4.2.3 钻导向孔 (75)4.4.2.4 预扩孔工艺 (76)4.4.2.5 管道回拖 (77)4.4.2.6 管道焊接检验和试压 (77)4.5 对水文地质和环境的影响 (78)4.5.1 对地貌的影响 (78)4.5.2 对河床结构的影响 (78)4.5.3 对生物的影响 (78)4.5.4 施工过程对环境的影响 (78)4.6 消防、安全 (79)4.6.1 设计采取的安全及消防措施 (79)4.6.2 施工中的主要安全措施 (79)4.7 施工风险及应对措施 (80)4.7.1 穿越风险分析 (80)4.7.2 施工应急处置预案 (81)4.7.2.1 导向施工应急预案 (81)4.7.2.2 扩孔过程中发生卡钻、抱钻、断钻的应急预案 (81)4.7.2.3 管线回拖中卡死的应急预案 (82)4.7.2.4 冒浆应急预案 (82)4.7.2.5 塌孔的处理预案 (82)4.8 主要工程量及投资估算 (83)第5章输油管道的流动保障 (84)5.1 管道运行管理 (84)5.1.1 热力冬季运行方案 (84)5.1.2 热力夏季运行方案 (85)5.1.3 水力运行方案 (85)5.2 清管 (86)5.2.1 清管的作用 (86)5.2.2 清管器选择 (86)5.3 停输再启动 (86)5.3.1 停输后的管内温降 (87)5.3.2 管内原油温度场 (87)5.3.3 停输再启动过程 (88)第6章沿线站场 (89)6.1 站场设置 (89)6.2 站场工艺 (89)6.3 A联合站 (89)6.3.1 联合站工艺 (90)6.3.2 联合站主要工程量 (90)6.4 B外输首站 (90)6.4.1 进站计量 (91)6.4.2 加热工艺 (91)6.4.3 脱水工艺 (91)6.4.4 污水处理 (93)6.4.4 储油工艺 (95)6.4.5 外输工艺 (95)6.4.6 B外输首站工艺流程 (96)6.4.7 主要工艺设计参数 (98)6.4.8 平面布置说明 (98)6.4.9 首站主要工程量 (100)6.5 中间输油站 (100)6.6 线路阀室 (101)6.7 C装车站 (102)6.8 沿线站场及阀室分布总结 (102)第7章装车站设计 (103)7.1 装车站总体设计 (103)7.1.1 装车站功能 (103)7.1.2 装车站工艺流程设计 (103)7.1.3 装车站分区 (103)7.1.4 装车站总平面布置 (104)7.1.4.1 总平面布置原则 (104)7.1.4.2 总平面布置 (104)7.1.4.3 站内道路 (105)7.1.4.4 围墙 (105)7.1.1.5 绿化 (106)7.2 储油区设计 (106)7.2.1 储油区容量确定 (106)7.2.1.1 周转系数法 (106)7.2.1.2 储存天数法 (107)7.2.1.3 库容确定方法对比优选 (108)7.2.2 储油罐数量确定 (108)7.2.3 储油容量等级 (108)7.2.4 油罐类型选择 (109)7.2.5 储罐强度设计 (110)7.2.5.1 罐壁厚度计算 (110)7.2.5.2 浮顶计算 (111)7.2.6 油罐加热与保温 (113)7.2.6.1 原油储存温度 (113)7.2.6.2 油罐加热方式 (114)7.2.6.3 油罐加热器选用 (114)7.2.6.4 油罐保温 (116)7.2.7 油罐防腐 (116)7.2.7.1 防腐部位 (116)7.2.7.2 防腐涂层结构及材料 (117)7.2.7.3 阴极保护 (117)7.3 铁路装车设计 (117)7.3.1 铁路装车工艺 (118)7.3.2 铁路油罐车设计 (118)7.3.3 铁路专用线设计 (120)7.3.3.1 铁路装卸线布置形式 (120)7.3.3.2 装卸线的有效长度 (120)7.3.4 铁路装油设施设计 (121)7.3.4.1 铁路装油鹤管选用 (121)7.3.4.2 鹤管数量确定 (122)7.3.4.3 鹤管与集油管的连接 (122)7.3.4.4 集油管与鹤管的连接 (123)7.3.4.5 栈桥设计 (124)7.4 装车方案设计 (124)7.4.1 方案设计出发点 (125)7.4.2 不同方案所需装油设施 (125)7.4.3 不同方案每年装车次数 (126)7.4.4 方案对比优选 (126)7.5 站内管道设计 (127)7.5.1 管道作用 (127)7.5.2 管道分类 (128)7.5.3 常用的管道工艺流程 (128)7.5.4 管道工艺流程对比优选 (129)7.5.5 管道保温层设计 (129)7.5.6 管道强度设计 (130)7.5.6.1 站内管道管径计算 (130)7.5.6.2 站内管道壁厚计算 (131)7.5.6.3 站内管道强度校核 (131)7.5.7 管路水力计算 (133)7.5.8 管道敷设与防腐 (135)7.6 发油泵站设计 (135)7.6.1 泵站形式 (135)7.6.2 泵站工艺流程 (136)7.6.3 泵的选用 (137)7.6.3.1 油泵选型 (137)7.6.3.2 油泵数量 (138)7.6.3.3 原动机选择 (138)7.6.3.4 电动机功率计算 (139)7.6.3.5 油泵基本参数 (139)7.6.3.6油泵规格参数 (141)7.6.4 油泵站布置 (141)7.7 站内污水处理 (142)7.7.1 污水来源 (142)7.7.2 含油污水处理 (142)7.7.3 生活污水处理 (142)7.8 油品计量 (143)7.8.1 液面高度的人工测量 (143)7.8.2 液面高度的自动测量 (143)7.8.2.1 常用测量液位计 (143)7.8.2.2 液位计的选用 (145)第8章辅助生产系统及配套工程 (146)8.1 通信 (146)8.2 供配电 (146)8.3 建筑结构 (147)8.4 供热与暖通 (148)8.5 自动化控制 (148)8.5.1 自动化控制系统 (148)8.5.2 储油区工业自动化系统 (149)8.6 防火防爆 (152)8.6.1 火灾和爆炸原因 (153)8.6.2 防火防爆措施 (153)8.7 站场消防 (154)8.7.1 灭火原理与方法 (154)8.7.2 灭火方法及设备 (155)8.7.3 消防给水 (157)8.8 防雷 (158)8.9 防静电 (158)8.10 防杂散电流 (162)8.11 穿越施工安全 (163)8.11.1 设计采取的安全及消防措施 (163)8.11.2 施工中的主要安全措施 (163)8.12 管道水工保护 (163)8.12.1 冲刷防护 (164)8.12.2 坡面防护 (164)8.12.3 支挡防护 (164)8.13 管道标志 (165)第9章HSE风险管理 (166)9.1 长输管道HSE管理 (166)9.1.1 长输管道危害性因素分析 (166)9.1.2 管道系统安全防护对策 (166)9.2 站场HSE管理 (168)9.2.1 站场危害性因素分析 (168)9.2.2 站场安全防护对策 (168)9.3 HSE管理体系建设与运行 (170)9.3.1 HSE体系建设 (170)9.3.2 HSE体系实施 (170)9.4 应急保障体系 (171)9.4.1 突发事件分类与分级 (171)9.4.2 应急工作原则 (172)第10章投资成本估算 (173)10.1 长输管道工程投资 (173)10.2 站场投资 (173)10.3 方案工程总投资 (174)参考文献 (175)附录 (177)附录A 管道水力摩阻计算 (177)附录B 不同管道钢级投资表 (178)附录C 河流穿越施工图 (179)附图1 (179)附图2 (180)附录D 自编程序Visual Basic 程序代码 (181)附录E 穿越轨迹设计程序代码 (189)第1章总论1.1 工程概况R油田开发是将井场原油通过集输管道汇集至位于区块南部的A联合站，通过外输管道170km外输管道将原油输送至装车站。
附件3：全国大学生油气储运工程设计大赛方案设计书项目名称赛题类型团队编号完成日期年月日全国大学生油气储运工程设计大赛组委会制说明1.内容规范参赛作品应包括封面、作品简介、目录和作品正文等内容。
其中正文内容由参赛小组参照有关油气工程可行性研究编制规定的要来完成，包括必要的工艺计算、图纸等内容，对环境保护、经济评价内容不做要求。
此外，作品当中不得以任何形式出现团队成员姓名、学校、学历、专业年级等相关信息，否则作品被视作无效处理。
2.格式要求以工程项目报告的形式编写作品，详细的计算过程以附录形式在作品最后给出，详见后文。
文件命名方式：项目编号-赛题[一/二]-负责人姓名页面布局：纸张采用A4，页眉采用报告中出现的各章节的名称，黑体，五号，居中；页脚采用页码，Times New Roman，五号，居中。
封面：格式详见上文，项目编号由大赛组委会统一分配。
目录：标题“目录”，字体：黑体，字号：小三。
章标题，字体：宋体，字号：小四。
（各级标题间采用1.5倍行距，对齐方式：分散对齐，数字和英文字母选用Times New Roman小四号）。
正文：页边距：上3.0cm，下3.0cm，左3.0cm，右3.0cm；页眉：2.0cm；页脚：2.0cm；字体：正文全部宋体、小四；行距：多倍行距：1.25，段前、段后均为0，取消网格对齐选项；每章的章标题：黑体，居中，字号：小三，1.5倍行距，段前为0，段后1行，每章另起一页，插入分节符（不要使用分页符，因为每章的页眉不一样），章序号为阿拉伯数字（如第1章，不要使用汉字一、二等）；章中的各级标题：黑体，居左，字号：小四，1.5倍行距，段前0.5行，段后为0.5。
正文中的图、表、附注、公式一律采用阿拉伯数字分章编号。
如图1.2，表2.3，附注4.5，式6.7等。
如“图1.2”就是指本论文第1章的第2个图。
文中参考文献采用阿拉伯数字根据全文统一编号，如文献[3]，文献[4,5]，文献[6-10]等，在正文中引用时用右上角标标出。
序号：毕业设计（论文）（届）题目：学生：学院（系）：专业班级：校内指导教师：专业技术职务：教授校外指导教师：专业技术职务：二○○九年六月苏北商贸公司石化储运库工艺设计摘要：本设计是为年销售量为75万吨的油库进行的工艺及其消防系统设计，设计工程为周边地区提供优越的油品储存与转输条件。
设计分为文字部分和图纸部分。
文字部分以计算说明为重点,在计算说明中，本人首先计算出各类油品的存储量并选定油罐的容积，类型和数量。
然后，我进行总图布置，包括油库罐区，泵房，管道，阀门，道路，公路和水路调度地区，办公大楼，消防系统等。
计算部分包括石油产品由陆路和水路收发时的水力计算和消防系统计算等。
绘图部分包括油库的总平面布置图，收发油工艺流程图，公路发油区工艺管道安装图、消防管线安装图，泵房安装图等。
另外，在这个设计中我也考虑了油库运作中的自动化设计。
关键词油库工艺流程消防系统泵房安装设计The technical process design of Petrochemical Storage library forthe commerce company of SubeiAbstract: this project was technical process and fire fighting system design for oil depot which business sale scale is 750000 t/a,This design will provide better preservation and transportation of petroleum ways in this district. The design is divided into two parts: account for the engineer and blueprint. In the account for the engineer,I firstly calculated storage capacity for all kinds of products and selected oil tank’s volume, type and number. Then I performed relative arrangement for all parts of the depot including tank farm, pump house, pipelines, valves, roads, dispatching area by road and by water way, management buildings, fire fighting system and so on. The calculation parts include the water head loss calculations for petroleum products receiving and dispatching by road and by water way and for fire fighting system. The drawing parts include the arrangement of oil depot, technical process diagrams for oil receiving and dispatching, the installation of pipelines in dispatch area, technical process of fire fighting system, and lastly pump house installation.In additional, I also consider automatic control system instrument selection for the oil depot operation in this project as possible.Key words oil depot technological process fire fighting system pump house installation design目录摘要................................ .............................................................................................I 目录....................................................................................................................................................... III 绪论. (1)1 库址选择及基本要求 (2)2 总平面布置 (3)2.1 概述 (3)2.2 总平面图布置原则 (3)2.3 平面布置 (3)2.3.1 水运装卸区布置 (3)2.3.2 公路装卸区的布置 (3)2.3.3 储油区布置 (3)2.4 周转系数确定 (5)2.5 油罐储存系数确定 (6)2.6 各油品设计容量计算 (6)2.7 各油品的计算容量 (6)2.8 各种油品罐型、个数确定 (6)2.8.1 罐型确定 (7)2.8.2 油罐个数确定 (7)2.9 油库容量、等级确定 (8)2.10 各油罐区布置确定及尺寸大小的计算 (8)2.10.1 汽油和芳烃罐组 (8)2.10.2 柴油油罐组 (9)2.10.3 滑油、化工及小品种储备罐组 (10)3 储运工艺与自动化控制 (11)3.1油库收发工艺 (11)3.1.1 陆路发货车位布置 (11)3.1.1.1 装车台车位计算 (11)3.1.1.2 发油平台大小、位置的确定 (12)3.1.2 码头泊位布置 (12)3.1.2.1 泊位数计算 (12)3.1.2.2 泊位大小、位置设计 (13)3.2 桶装作业 (13)3.2.1 灌油栓数的确定 (13)3.2.2 桶装仓库的面积 (14)4总图运输 (15)4.1 项目概况 (15)4.2 油罐区管线布置设计 (15)4.3 轻油罐区管线布置 (18)4.4 罐区管道安装 (18)4.5 油库区泵房安装设计 (18)4.5.1 流量 (18)4.5.2 扬程 (19)4.5.3 泵的工作点的确定 (19)4.5.4 油泵房的安装设计 (29)5 油库消防设计 (30)5.1 概述 (30)5.2 泡沫消防系统设计 (30)5.2.1 泡沫供给强度 (30)5.2.2 泡沫计算耗量 (31)5.3 泡沫产生器的数量 (32)5.4 消防设备的选择和布置 (34)5.5 清水系统 (38)5.5.1 消防用水总耗量 (38)5.5.2 消防泵房安装设计 (41)5.6 消火栓 (41)参考文献 (43)致谢 (44)绪论油库是储存、输运和供应石油产品的专业性仓库，是协调原油生产和加工、成品油运输及供应的纽带，是国家石油及产品储存和供应的基地。
