1 工艺总方案设计流程-基于BOM的飞机制造工艺业务管理系统研究

李开迪

[摘 要]成品油管道的工艺设计很多方面相同于原油管道，但由于顺序输送多种油品，存在混油处理和压力调节等特殊问题，设计有其独特处，是一个复杂的过程， 实际设计过程中， 一般通过试葬法逐步接近真实值。本文就以某成品油管道设计方案中的几个问题进行了讨论。

[关键词]成品油管道；工艺参数；方案设计

中图分类号：TE832 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）13-0020-01

近十几年来， 我国成品油管道工程建设有了快速的发展。虽然在成品油管道工程的设计过程中已经解决了很多技术问题， 并在运行管理方面也取得了许多经验， 但由于我國成品油管道工程建设的起步较晚， 在设计过程中存在的一些问题还有待于进一步研究。

1.成品油管道设计中包含的主要内容

1.1 密闭输送流程

管道规范规定油品管道应采用密闭输送流程。但是，在较长的成品油管道的工程优化设计中，有可能采用全管道分段密闭的做法，不必强求全线密闭。

1.2 顺序输送方式

无论在国内还是在国外，顺序输送方式都已成为普遍推行的输送方式， 对其技术的成熟性和经济合理性不必存疑。

1.3 连续输送运行

长输管道工程采用连续输送运行设计，可以显著降低工程投资，简化运行管理，提高管道运行效率，延长管道使用寿命。顺序输送多种油品时停输将会增加混油量，对油品质量不利，因此成品油管道不宜间断输送。

2.成品油管道的工艺设计方案

2.1 数学模型计算

针对成品油管道工艺方案优化设计， 通过建立相关数学模型， 同时分析计算参数选取、分输方式、分输流量计算等设计过程中所遇到的问题。

成品油管道工艺方案优化设计是在满足各种设计约束的前提下， 寻求最优的管材、管径、管壁厚度、操作压力、泵站数目、泵站位置、油品输送顺序、顺序输送周期及批量、混油处理方案、管道首站、末站及分输站的各种油品储罐设置等因素的最优组合，使所设计的管道在规定的计算期内获得最佳经济效益。所建数学模型假设条件为：①以分输站为间隔点把管道划分为若干个管段，每个管段的管径相同；②按等强度进行站间管段设计；③按等温管道进行工艺计算；④不考虑设减压站。

2.2 管道工艺设计方案

（1）调节阀的管道等级

首先，调节阀出入口管道材质一致，压力等级降低；实际设计中，如果调节阀入口是高压系统，出口是低压系统，并且调节阀入口与出口管道材质相一致，这就要求调节阀出口切断阀与旁路阀的压力等级应和入口相同。

其次，调节阀出口与入口管道材质降低，压力等级不变；若调节阀出入口的压力等级保持一致，同时，调节阀入口是低材质，出口是高材质，则要求调节阀入口切断阀要和入口一致。

最后，调节阀出入口管道材质升高，压力等级降低；若调节阀入口是高压系统，出口是低压系统，并且调节阀出口切断阀是低材质，出口是高材质，就要求调节阀出口切断阀与旁路阀的管道等级应与高压力高材质等级相一致。

（2）泵的管线设计

①泵入口偏心异径管的使用。进行泵吸入管道设计主要是为了保证泵能够正常有序的运转；实际中，若泵入口管系统出现变径情况，应采用偏心大小以防变径处气体聚集，偏心异径管安装过程中通常会使用顶平安装，如果异径管和向上的弯的弯头直连，应使用底平安装，通过这一安装方式能够省掉低点排液。

②泵入口管线的设计。在对泵的入口管线进行布置过程中，应从以下两方面因素考虑：首先，气阻；进泵管线不能存在气阻情况，关于这一点应加强重视，不然将会导致泵无法正常有序的运行。其次，管道柔性；泵属于回转机械，管道推力作用的管嘴上会造成转轴的定位出现偏移，所以，管道设计过程中应确保泵嘴受力在规定的数值范围内。对于塔底进泵的高温管线必须做好热补偿。

（3）冷换设施的管线设计

第一步要做的是逆流换热；要让冷换设施中的冷水从下部至上部排出，主要目的在于一旦出现故障情况，换热器内会有一定的存水，不会发生排空的现象。第二步要做的是净距的安装；换热器的进出口管线与侧门法兰以及设备封头盖法兰间要有一定的距离，以给检修提供便利；第三步要做的是热应力；通常情况下，换热器是在管箱端上进行固定的，所以，实际中应对连接封头端管嘴的管道由于换热器热胀的原因出现位移现象加以考虑。

（4）仪表元件的布置

仪表元件布置的是否科学合理，将对工艺的准确安全与否造成直接影响。因此不仅要对常规安装要求加以全面考虑，而且还必须充分考虑在同一管道的不同位置上可能会对仪表产生的影响。比如，在重沸器内部抽出的液体通常都是饱和液体诸如管道内部出现了压降情况，液体有闪蒸现象，发生了两相流，这对仪表精度的测量与控制造成了极大的影响。所以，在孔板与调节阀前不得设置u形。关于设备上的仪表管口开口方位，不仅要对工艺特殊要求加以全面的考虑，同时，还应考虑测量的精准度，以便于及时有效控制。

（5）管架的设计

首先，减少弹簧架；其价格高于普通架，并且使用时间一长还会发生失效情况，因此，管架实际设计过程中要以刚性架为主。其次，满足荷载大小要求；不仅要对管道自身重量如介质重量、隔热重量等进行考虑，同时，还要结合实际情况考虑热态时的位移载荷、风载荷、地震载荷、安全阀开启时的反冲载荷、水压试验时的充水重量等，并且适当的留出余量。若支架生根于建筑物的梁柱、设备本体等设施上，那么，还要对这些生根设施的生根条件以及承载力加以全面的考虑。另外，以标准系列支架为首选；不仅为支吊架的预制与安装提供了便利，而且，还一定程度上减少了用材品种。再有，所选择的支架型式要方便拆卸检修，有利于施工，不会对操作造成制约。若支架的位置设置在操作人员可能经过的地方，并且位置较低时，要设立吊架。若管道经常拆卸，那么，焊接结构不可取。

2.3 管道工艺系统方案的优化

管道工艺系统方案优化是成品油管道工程设计的最核心部分。首先， 应建立一个规范化、定型化的管道工艺系统方案优化技术经济比较表，表内至少应包含几方面的内容，即根据经验的“经济流速”，提出三个管径方案；提出拟比选的管型、管材和设计压力等级；通过工艺计算列出“管径—站数”的工程基本构成；管道工程、站场工程及合计投资；钢材用量及费用；输油能耗及费用；年运行费用；方案费用现值等。

其次，应制定管道工艺系统方案优化综合分析评价体系。该体系至少应考虑几方面的因素， 即方案费用现值指标应是方案优化评价的主要依据， 但不是方案定案的唯一标准；在环境恶劣的地区，“尽可能少建泵站”应是一项重要的考虑因素；避免因追求过分优化，需要过多种类的器材，而造成供应负担；必须分析管道工程的经济指标，例如投资使用情况、输油成本及收费等；分析方案应考虑运行的灵活性和发展适应性；对“单站一泵到底“方案的适用性应进行技术经济分析。对以上各因素有必要规定权重分值，制表打分，并作为方案比选的重要依据。

最后，应对管道工艺系统方案优化技术经济比较表提出附带的说明书和计算书，作为可行性研究报告的正式附件。对管道与泵站工程的投资综合指标、引用的数据和单价、各方案的水力计算书等作详细的补充说明。

3.结语

成品油管道方案优化计算可变参数多、工作量大，接到设计任务后，可先查阅类似工程建设资料，以确定方案优化最基本的大方向，就可少走弯路，达到好的优化结果。

参考文献

[1] 陈娟.长输原油管道设计方案优化研究[J].石油学报，2013，26（1）：100-104.