B区注汽管网布局优化研究

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1、B区注汽管网布局优化研究我公司因B区整体组合注汽需要而采用23t大排量注汽锅炉，但在注汽过程中因注汽管线管径与排量不相匹配，导致锅炉出口与井口压降过大，增加了能耗注汽质量得不到保证，因此为了降低能耗、使注汽质量得到保证，准备将注汽主干线更换成0114mmX12mm规格的钢管，而注汽管网的布局与优化将对未来的工作产生较大的影响，通过对大庆黑帝庙稠油公司现场管网的实地调研，结合我公司现场的实际情况，对于B区注蒸汽管网的整体设计安装布局做以下几方面分析：一、蒸汽管线的膨胀蒸汽管线安装时在常温下进行的，在温度达到工作状态下

2、后会产生膨胀，而这在长度方向上情况会更加严重，这将在输送系统的某些区域中产生应力作用，例如在管线的连接处，极端情况下还将导致严重变形甚至破裂，因此管线的膨胀是一个不容小觑的问题，管线膨胀的长度可以通过公式计算得出：膨胀（mm）^LaT0^式中：L二支撑点之间的距离（m）aT=环境温度与工作温度之间的温差（°C）*=膨胀系数（mm/m°C）X10通过查表得知：碳钢与合金钢的管道膨胀系数在0——300°C时为：15.8X10-3(mni/nioC),以b——禺管线为例：管道长度约为1000m,输送蒸汽温度300°C,假

3、设安装温度20°C,用以上公式来确定管线的膨胀长度：L二1000maT二300°C-20°CaT=280°C0——300°C内*二15.SXIO'mm/mr膨胀(mm)=1000mX280°CX15.8X10-3mm/m°C=4424mm由此可以看出，由BiB2注汽管线将会产生4424mm的膨胀量，因此管线的支撑于胀力设置显得尤为重要。二、膨胀环的安装膨胀环是吸收管线膨胀的方法Z-,这些膨胀环固定在管线上，设计用于吸收管线的膨胀而不改变管线的总体长度，我们B区注汽管线安装的膨胀环由管线本身整根直管煨制而成，呈“几”

4、字形，膨胀环的设计原则：深度为宽度的两倍,这样可以吸收管线膨胀的长度；弯管处不应采用冲压弯头，应采用正偏差的整根直管段煨制，煨制半径不小于5倍的外径。这种方形膨胀环除横向外伸臂的中段受弯矩较小外，其余部位受弯矩都较大，而焊口处金属的机械性能较差，因此焊口应选择受弯矩较小部位。膨胀环如下图所示：膨胀环的间隔距离，依照上面管线膨胀长度的公式计算，1000m管线膨胀长度为4.4m,按照每50m设置一个膨胀环1000m管线应设置20个，既每个膨胀环吸收约220mm的膨胀量，由于在实际施工中蒸汽管线的走向不是呈“一”字形，而

5、是要走很多的折弯，这些折弯在不同程度上也吸收了一定的膨胀量，这样就相应的减少了一些膨胀环的安装，在直线距离较长的管线中，膨胀环之间间隔应为50m,在折弯较多的地方可以相应的减少膨胀环的安装。在我们原注汽管线安装11',膨胀环和过道龙门架的安装采用的都是高架立式安装，这样安装的优点是减少占地面积，便于车辆行人通过，缺点是蒸汽在举升过程中增加了阻力，管线高架相应的安全系数要求较高，而且相应的增加了材料消耗，施工与维护难度也相应的增加了许多；因此在将要改造的注汽管线施工中，釆用低管线支柱，在空间条件允许的情况下水平安装膨

6、胀环，过道管线改用地下穿越方式，既能够增加安全系数，又可以降低蒸汽阻力，还可以降低材料消耗。、管线支架与疏水系统的安装蒸汽管线的敷设中每隔一定距离需要设置一支撑点，以支撑管道、附件、保温层及管道中水重，并承受管道的作用力,我们原注汽管线支架采用的是固定导向式支架，如下图：每个支架间隔距离5m——6m左右，管线支柱采用076mmX6mm钢管，经过对大庆黑帝庙油田注汽管线实地调研，其0114mmX12mm注汽管线支架间隔为6.5m,管线支柱单管采用0100mm钢管，双管采用070mm钢管，由此可以看出原注汽管线支架间隔

7、与支柱参数能够满足使用要求。我们原注汽管线基础是采用水泥加钢筋预埋件导制而成，上部400nimX400mm,底部500mmX500mm,高500mm呈矩形，参照黑帝庙油田注汽管线基础上部为560mmX560mm,何因在地下未能测量，但据上部参数推算应比我们原管线基础要大许多，而且由于原注汽管线基础时间久远，预埋件腐蚀严重，在承受管线横向作用力上无法保证安全，容易导致预埋件断裂支柱倾斜甚至管线垮塌。所以管线支架基础需要采取加固措施，如要全部更换基础不仅施工工期长，而且工程量巨大，后续生产T作无法进行，因此加固支架基础

8、只能是在原基础上进行，如下图所示：500mX500mm在原有管线基础之外做水泥加固，不仅将原基础覆盖而且将管线支架一并固定为•体，增强了抗横向作用力，达到安全使用的要求。蒸汽管线上必须要安装疏水系统，这是为了排除管线内蒸汽冷凝下来的积水，防止冬季管线冻堵，疏水系统的安装应遵循以下几个原则：1、管道的各个管段的最低点；2、垂直升高前的管段的最低点，3、地下穿越