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《B區(qū)注汽管網(wǎng)布局優(yōu)化研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、B區(qū)注汽管網(wǎng)布局優(yōu)化研究我公司因B區(qū)整體組合注汽需要而采用23t大排量注汽鍋爐,但在注汽過程中因注汽管線管徑與排量不相匹配,導致鍋爐出口與井口壓降過大,增加了能耗注汽質(zhì)量得不到保證,因此為了降低能耗、使注汽質(zhì)量得到保證,準備將注汽主干線更換成0114mmX12mm規(guī)格的鋼管,而注汽管網(wǎng)的布局與優(yōu)化將對未來的工作產(chǎn)生較大的影響,通過對大慶黑帝廟稠油公司現(xiàn)場管網(wǎng)的實地調(diào)研,結合我公司現(xiàn)場的實際情況,對于B區(qū)注蒸汽管網(wǎng)的整體設計安裝布局做以下幾方面分析:一、蒸汽管線的膨脹蒸汽管線安裝時在常溫下進行的,在溫度達到工作狀態(tài)下
2、后會產(chǎn)生膨脹,而這在長度方向上情況會更加嚴重,這將在輸送系統(tǒng)的某些區(qū)域中產(chǎn)生應力作用,例如在管線的連接處,極端情況下還將導致嚴重變形甚至破裂,因此管線的膨脹是一個不容小覷的問題,管線膨脹的長度可以通過公式計算得出:膨脹(mm)^LaT0^式中:L二支撐點之間的距離(m)aT=環(huán)境溫度與工作溫度之間的溫差(°C)*=膨脹系數(shù)(mm/m°C)X10通過查表得知:碳鋼與合金鋼的管道膨脹系數(shù)在0——300°C時為:15.8X10-3(mni/nioC),以b——禺管線為例:管道長度約為1000m,輸送蒸汽溫度300°C,假
3、設安裝溫度20°C,用以上公式來確定管線的膨脹長度:L二1000maT二300°C-20°CaT=280°C0——300°C內(nèi)*二15.SXIO'mm/mr膨脹(mm)=1000mX280°CX15.8X10-3mm/m°C=4424mm由此可以看出,由BiB2注汽管線將會產(chǎn)生4424mm的膨脹量,因此管線的支撐于脹力設置顯得尤為重要。二、膨脹環(huán)的安裝膨脹環(huán)是吸收管線膨脹的方法Z-,這些膨脹環(huán)固定在管線上,設計用于吸收管線的膨脹而不改變管線的總體長度,我們B區(qū)注汽管線安裝的膨脹環(huán)由管線本身整根直管煨制而成,呈“幾”
4、字形,膨脹環(huán)的設計原則:深度為寬度的兩倍,這樣可以吸收管線膨脹的長度;彎管處不應采用沖壓彎頭,應采用正偏差的整根直管段煨制,煨制半徑不小于5倍的外徑。這種方形膨脹環(huán)除橫向外伸臂的中段受彎矩較小外,其余部位受彎矩都較大,而焊口處金屬的機械性能較差,因此焊口應選擇受彎矩較小部位。膨脹環(huán)如下圖所示:膨脹環(huán)的間隔距離,依照上面管線膨脹長度的公式計算,1000m管線膨脹長度為4.4m,按照每50m設置一個膨脹環(huán)1000m管線應設置20個,既每個膨脹環(huán)吸收約220mm的膨脹量,由于在實際施工中蒸汽管線的走向不是呈“一”字形,而
5、是要走很多的折彎,這些折彎在不同程度上也吸收了一定的膨脹量,這樣就相應的減少了一些膨脹環(huán)的安裝,在直線距離較長的管線中,膨脹環(huán)之間間隔應為50m,在折彎較多的地方可以相應的減少膨脹環(huán)的安裝。在我們原注汽管線安裝11',膨脹環(huán)和過道龍門架的安裝采用的都是高架立式安裝,這樣安裝的優(yōu)點是減少占地面積,便于車輛行人通過,缺點是蒸汽在舉升過程中增加了阻力,管線高架相應的安全系數(shù)要求較高,而且相應的增加了材料消耗,施工與維護難度也相應的增加了許多;因此在將要改造的注汽管線施工中,釆用低管線支柱,在空間條件允許的情況下水平安裝膨
6、脹環(huán),過道管線改用地下穿越方式,既能夠增加安全系數(shù),又可以降低蒸汽阻力,還可以降低材料消耗。、管線支架與疏水系統(tǒng)的安裝蒸汽管線的敷設中每隔一定距離需要設置一支撐點,以支撐管道、附件、保溫層及管道中水重,并承受管道的作用力,我們原注汽管線支架采用的是固定導向式支架,如下圖:每個支架間隔距離5m——6m左右,管線支柱采用076mmX6mm鋼管,經(jīng)過對大慶黑帝廟油田注汽管線實地調(diào)研,其0114mmX12mm注汽管線支架間隔為6.5m,管線支柱單管采用0100mm鋼管,雙管采用070mm鋼管,由此可以看出原注汽管線支架間隔
7、與支柱參數(shù)能夠滿足使用要求。我們原注汽管線基礎是采用水泥加鋼筋預埋件導制而成,上部400nimX400mm,底部500mmX500mm,高500mm呈矩形,參照黑帝廟油田注汽管線基礎上部為560mmX560mm,何因在地下未能測量,但據(jù)上部參數(shù)推算應比我們原管線基礎要大許多,而且由于原注汽管線基礎時間久遠,預埋件腐蝕嚴重,在承受管線橫向作用力上無法保證安全,容易導致預埋件斷裂支柱傾斜甚至管線垮塌。所以管線支架基礎需要采取加固措施,如要全部更換基礎不僅施工工期長,而且工程量巨大,后續(xù)生產(chǎn)T作無法進行,因此加固支架基礎
8、只能是在原基礎上進行,如下圖所示:500mX500mm在原有管線基礎之外做水泥加固,不僅將原基礎覆蓋而且將管線支架一并固定為?體,增強了抗橫向作用力,達到安全使用的要求。蒸汽管線上必須要安裝疏水系統(tǒng),這是為了排除管線內(nèi)蒸汽冷凝下來的積水,防止冬季管線凍堵,疏水系統(tǒng)的安裝應遵循以下幾個原則:1、管道的各個管段的最低點;2、垂直升高前的管段的最低點,3、地下穿越