本作品根据R油田外输设计任务书、原油物性测试结果、管道沿线环境等资料，进行R油田原油外输管道可行性研究。主要内容包括：油源分析、线路工程、输油工艺、线路用管、输油站场、防腐与保温、自动控制、通信系统、供配电系统、公用工程、健康安全环保（HSE）、组织机构及定员等部分的设计。
线路工程设计中，选用50mm厚硬质聚氨酯泡沫塑料保温层，全线共设计4座线路截断阀室（RTU阀室2座）、阴极保护站4座（均与站场或RTU阀室合建）。AB段大型河流穿越采用定向钻穿越，优选三种穿越方案，分别计算入土段、中间段、出土段长度，综合比选后选择方案三：定向钻入土角为10°，出土角为8°，穿越管段曲率半径为328.5m，对钻机、钻头等设备进行选型。对最终方案管道回拖、试压等工况进行应力校核和径向屈曲失稳计算，计算结果表明本设计满足规范要求。此外对管道标志、线路防护、管道锚固等部分做了详细设计，形成工程量表。
十年内不同输量、温度下管输要求。针对BC段选用不同管径、设计压力，组合成4个方案，利用SPS根据近十年预测输量进行计算，结合费用现值综合考虑可行性及技术经济性，选择方案一：168.3mm管径、壁厚5mm、9MPa设计压力，并在不同输量及不同季节下对该方案进行适应性计算，结果表明：本方案可满足十年内不同输量、不同条件下管输要求，最大年输量为59.7×104t/a，最小年输量为15.8×104t/a。针对BC段可能出现的ESD阀关断、泵站停电、泵站甩泵等事故工况制定停输或降量输送等超前保护措施，结果表明：制定的超前保护措施可使全线安全平稳运行。
输油站场设计中，全线共设A站、B站、1#加热站、2#加热站、C末站等工艺站场5座，对各个站场进行加热、加压、储存、倒罐、收发球、正反输、脱水、发车等基本流程设计，进行泵、加热炉等设备选型及储罐设置。对C末站的铁路作业区进行了铁路作业线车位数、栈桥长度设计和摩阻计算。最后绘制了工艺流程图和平面布置图共8张。
对自动控制系统、通信系统、供配电系统、公用工程、健康安全环保、组织机构及定员等进行了相应计算，确定了施工所需要工程量表，为该油田外输施工提供了重要依据。
目 录
第1章 总论 ........................................................................................................1
1.1 编制依据........................................................................................................1
1.2 研究范围........................................................................................................1
1.3 编制原则........................................................................................................1
1.4 遵循的主要标准规范....................................................................................2
1.4.1 工艺设计规范 ........................................................................................2
1.4.2 管线设计规范 ........................................................................................2
1.4.3 HSE设计规范 ..........................................................................................2
1.4.4 站场设计规范 ........................................................................................2
1.4.5 制图规范 ................................................................................................3
1.5 主要研究结论................................................................................................3
1.5.1 资源概况 ................................................................................................3
1.5.2 市场概况 ................................................................................................3
1.5.3 工程概况 ................................................................................................3
1.5.4 问题与建议 ............................................................................................5
第2章 油源分析 ...............................................................................................6
2.1 产量规划........................................................................................................6
2.2 物性分析........................................................................................................6
第3章 管道线路工程 .......................................................................................9
3.1 线路走向方案................................................................................................9
3.1.1 选线基本原则 ........................................................................................9
3.1.2 线路走向方案说明 ................................................................................9
3.1.3 沿线自然概况 ......................................................................................11
3.2 管道敷设......................................................................................................12
3.2.1 线路工程特点 ......................................................................................12
3.2.2 管道敷设的要求 ..................................................................................12
3.3 管道穿跨越方式优选..................................................................................14
3.3.1 河流穿越方案 ......................................................................................14
3.3.2 河流跨越方案 ......................................................................................16
3.3.3 穿跨越方案选择原则 ..........................................................................17
3.3.4 方案比选 ..............................................................................................18
3.4 定向钻穿越设计..........................................................................................22
3.4.1 工程流程图 ..........................................................................................22
3.4.2 定向钻穿越出入土点 ..........................................................................22
3.4.3 设备选型 ..............................................................................................26
3.4.4 穿越段管道应力校核 ..........................................................................27
3.5 线路附属设施..............................................................................................31
3.5.1 线路截断阀室 ......................................................................................31
3.5.2 管道标志 ..............................................................................................33
3.5.3 线路防护工程 ......................................................................................33
3.5.4 施工便道与伴行道路 ..........................................................................33
3.5.5 管道警示牌 ..........................................................................................34
3.5.6 管道锚固 ..............................................................................................34
3.5.7 防洪措施 ..............................................................................................34
3.6 线路主要工程量表......................................................................................35
第4章 输油工艺 .............................................................................................36
4.1 主要工艺参数..............................................................................................36
4.1.1 设计输量 ..............................................................................................36
4.1.2 原油物性 ..............................................................................................36
4.1.3 其他基础数据 ......................................................................................38
4.2 A-B段输油工艺计算 ....................................................................................40
4.2.1 输送工艺方式的选择 ..........................................................................40
4.2.2 保温层的选择 ......................................................................................40
4.2.3 工艺计算公式 ......................................................................................40
4.2.4 工艺计算软件 ......................................................................................42
4.2.5 输送方案比选 ......................................................................................42
4.3 A-B段管道适应性分析 ...............................................................................50
4.4 B-C段输油工艺计算 ....................................................................................52
4.4.1 输送工艺方式的选择 ..........................................................................52
4.4.2 保温层的选择 ......................................................................................52
4.4.3 工艺计算公式 ......................................................................................52
4.4.4 工艺计算软件 ......................................................................................52
4.4.5 输送方案比选 ......................................................................................52
4.5 B-C管道适应性分析 ....................................................................................62
4.5.1 阶梯输量工况分年核算 ......................................................................62
4.5.2 夏季管道适应性 ..................................................................................70
4.5.3 管道最大输量 ......................................................................................72
4.5.4 管道最小输量 ......................................................................................74
4.6 事故工况及超前保护..................................................................................76
4.6.1事故状态的控制原则..........................................................................76
4.6.2 事故工况模拟结果汇总 ......................................................................77
第5章 线路用管 .............................................................................................94
5.1 线路用管选用原则......................................................................................94
5.2 管型选择......................................................................................................94
5.3 管材选择......................................................................................................94
5.4 壁厚与用钢量计算......................................................................................94
5.5 管道强度及稳定性校核..............................................................................96
5.5.1 管道强度校核 ......................................................................................96
5.5.2 管道刚度校核 ......................................................................................97
5.5.3 管道轴向稳定性校核 ..........................................................................97
第6章 输油站场 .............................................................................................99
6.1 站场设置......................................................................................................99
6.2 站场工艺......................................................................................................99
6.2.1 概述 ......................................................................................................99
6.2.2 A首站 ..................................................................................................100
6.2.3 B输油站 ..............................................................................................101
6.2.4 1#、2#加热站 .....................................................................................102
6.2.5 C末站 ..................................................................................................103
6.3 C末站站场设计 .........................................................................................103
6.3.1 油罐区设计计算 ................................................................................104
6.3.2 铁路作业区设计计算 ........................................................................107
6.3.3 水力计算 ............................................................................................109
6.3.4 铁路发油泵型号 ................................................................................114
6.4 主要设备选型............................................................................................115
6.4.1 AB段A首站泵机组选择 ...................................................................115
6.4.2 BC段B首站泵机组选择 ....................................................................118
6.4.3 原油储罐容量确定与选型 ................................................................120
6.4.4 加热炉选型 ........................................................................................121
6.4.5 清管设备 ............................................................................................122
6.4.6 阀门 ....................................................................................................122
6.5 站场工艺用管............................................................................................123
6.6 主要工程量................................................................................................123
第7章 防腐与保温 .......................................................................................125
7.1 基础资料....................................................................................................125
7.2 防腐控制....................................................................................................125
7.3 防腐层的选择............................................................................................125
7.4 储罐防腐层的选用....................................................................................126
7.5 储罐保温材料的选用................................................................................127
7.6 阴极保护....................................................................................................127
7.6.1 阴极保护方案 ....................................................................................127
7.6.2 阴极保护站设置 ................................................................................128
7.6.3 管线阴极保护站的构成 ....................................................................130
7.6.4 阴极保护测试 ....................................................................................131
7.6.5 特殊地段临时保护 ............................................................................131
7.6.6 电绝缘及电连续性跨接 ....................................................................131
7.7 储罐阴极保护............................................................................................132
7.7.1 保护方案 ............................................................................................132
7.7.2 阴极保护站构成 ................................................................................132
7.7.3 储罐阴极保护测试 ............................................................................132
7.8 主要工程量................................................................................................132
第8章 自动控制 ...........................................................................................134
8.1 研究范围与内容........................................................................................134
8.2 自动控制水平............................................................................................134
8.3 自动控制系统方案....................................................................................135
8.3.1 自控控制系统方案 ............................................................................135
8.3.2 控制系统配置及功能 ........................................................................136
8.3.3 安全仪表系统 ....................................................................................138
8.3.4 阴极保护站监视系统 ........................................................................139
8.3.5 数据通信系统 ....................................................................................139
8.3.6 成套设备测控仪表 ............................................................................139
8.3.7 管道光纤安全预警系统 ....................................................................139
8.4 流量计量与压力监控................................................................................140
8.4.1 流量计量系统 ....................................................................................140
8.4.2 计量检定系统 ....................................................................................140
8.4.3 压力监控 ............................................................................................140
8.4.4 自动取样系统 ....................................................................................141
8.5 仪表选型....................................................................................................141
8.5.1 仪表选型原则 ....................................................................................141
8.5.2 仪表选型 ............................................................................................141
8.6 仪表供电....................................................................................................141
8.7 主要工程量................................................................................................141
第9章 通信工程 ...........................................................................................144
9.1 工程概况....................................................................................................144
9.2 研究范围....................................................................................................144
9.3 通信现状....................................................................................................144
9.4 通信业务种类及需求预测........................................................................144
9.4.1 业务种类 ............................................................................................144
9.4.2 业务需求预测 ....................................................................................145
9.5 通信系统技术方案....................................................................................145
9.5.1 通信方式选择 ....................................................................................145
9.5.2 通信系统组网方案 ............................................................................146
9.5.3 主要工程量 ........................................................................................148
第10章 供配电工程 .....................................................................................149
10.1 管道沿线电源现状 .................................................................................149
10.2 用电负荷等级确定和供电要求 .............................................................149
10.3 输油站动力方案的选择 .........................................................................149
10.3.1 动力方案的构成 ..............................................................................149
10.3.2 动力方案的确定 ..............................................................................149
10.3.3 各站用电负荷 ..................................................................................150
10.4 供电方案 .................................................................................................151
10.4.1 A联合站 ............................................................................................151
10.4.2 B首站 ................................................................................................152
10.4.3 1#2#热站 ...........................................................................................152
10.4.4 C末站 ................................................................................................152
10.4.5 各阀室 ..............................................................................................152
10.5 配电线路敷设方式 .................................................................................152
10.6 防雷防静电接地 .....................................................................................153
10.7 主要工程量 .............................................................................................153
第11章 公用工程 .........................................................................................155
11.1 总图运输 .................................................................................................155
11.1.1 站址 ..................................................................................................155
11.1.2 总平面布置 ......................................................................................155
11.1.3 道路、竖向及排水 ..........................................................................157
11.1.4 车辆配置 ..........................................................................................157
11.1.5 绿化 ..................................................................................................157
11.1.6 主要工程量 ......................................................................................157
11.2 给排水消防 .............................................................................................159
11.2.1 给排水 ..............................................................................................159
11.2.2 消防 ..................................................................................................161
11.3 建筑及结构 .............................................................................................162
11.3.1 概述 ..................................................................................................162
11.3.2 工程范围及主要内容 ......................................................................163
11.3.3 设计原则 ..........................................................................................163
11.3.4 设计基本参数 ..................................................................................163
11.3.5 主要建、构筑物方案 ......................................................................164
11.3.6 主要结构材料 ..................................................................................164
11.3.7 装修做法 ..........................................................................................164
11.3.8 抗震设防及防腐处理 ......................................................................165
11.4 维修及抢修 .............................................................................................165
11.4.1 设计原则 ..........................................................................................165
11.4.2 管道维抢修工作内容 ......................................................................165
11.4.3 维抢修机构的设置 ..........................................................................166
11.4.4 维抢修机具配置及人员配备 ..........................................................166
第12章 健康、安全、安保及环保（HSSE） ...............................................169
12.1 健康、安全与安保 .................................................................................169
12.1.1 危害识别 ..........................................................................................169
12.1.2 安全防护措施 ..................................................................................169
12.2 环境保护 .................................................................................................169
12.2.1 工程环境概况 ..................................................................................170
12.2.2 主要污染源及污染物 ......................................................................170
12.2.3 环境影响分析 ..................................................................................171
12.2.4 环境保护措施 ..................................................................................172
12.2.5 预期效果 ..........................................................................................172
第13章 组织机构及定员 .............................................................................173
13.1 原油联合外输管道管理机构设置 .........................................................173
13.2 全线定员设置 .........................................................................................173
附录1 A站工艺流程图 ...............................................................................175
附录2 A站平面布置图 ...............................................................................176
附录3 B站工艺流程图 ...............................................................................177
附录4 B站平面布置图 ...............................................................................178
附录5 C站工艺流程图 ...............................................................................179
附录6 C站平面布置图 ...............................................................................180
附录7 中间站工艺流程图 ...........................................................................181
附录8 中间站平面布置图 ...........................................................................182
插图索引 ........................................................................................................183
表格索引 ........................................................................................................186
第1章 总论
1.1 编制依据
1）R油田外输管道设计任务书
2）R油田原油物性测试结果
3）R油田管道穿越河流处的地层岩性特征
4）R油田穿越河流工程地质剖面图
1.2 研究范围
1）项目名称：R油田原油外输管道可行性研究
2）建设地区：R油田投入开发，初期原通过汽车外运。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，终点是外输首站，终点是C装车站，该原油经火车装外运给用户。距离经火车装外运给用户。距离A联合站40km处有一条河流，拟建输油管道穿越该河流进入B外输首站，穿越河道长度为1000m 左右。河床相对比较平坦，岸两侧地势相对较高。
3）项目类型：本项目将新建R油田A-B段油水混输管道和B-C段原油输送管道。R油田的混合液通过A-B段输送到B站点，B外输首站已建脱水站、含油污水深度处理站各1座，满足接收A联合站输送含水油的需求。然后从B进行外输，最终在C站进行铁路发油。
4）研究范围：R油田原油外输管道的线路走向、穿越方案、输油工艺、站场工程及配套工程方案进行研究，同时进行管道运行控制方案研究。
5）整体的经济性评价由业主单独委托相关机构完成评估，目前该项工作正在进行中，本版可研报告研究范围仅在输油工艺中采用技术经济进行方案优选，其余部分暂不包含管道工程的投资估算、财务分析和融资方案。
1.3 编制原则
1）严格执行国家、行业的有关标准、规程和规范，并参照有关国际标准、规程、规范；
2）以“安全、环保、经济、适用”为理念进行总体设计；
3）采取可行措施、优化设计方案，使项目改造完成后实现安全、高效运营，从而获得较好的经济效益和社会效益。
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