某地区油田钻杆热处理生产线节能改造项目可行性研究报告.docx

第一章项目概述一、项目简介项目名称：油田钻杆热处理生产线节能改造项目建设单位：*钻杆有限责任公司建设地点：东营经济开发区运河路北一第四工业园占地面积：8000平方米建设内容：利用一公司第一工业园热处理线准备迁往第四工业园的机会，对原项目进行节能技术改造，主要是取缔原来的以无烟煤为原料的煤气发生炉装置，改造成使用管道输送天然为原料的发生炉装置；舍弃结构复杂的设备与工艺，使用安全、环保的新工艺，减少对环境的污染。项目建设生产车间、原料库、成品料库、储煤棚、煤场等11472平方米，购置煤气炉、淬火炉、回火炉、淬火机构、矫直机、管端探伤机、高压水除磷、超声探伤机、行吊、龙门吊、水泵房系统、螺杆压缩机、冷却塔、水气管线系统、通风设备、高低压配电系统等设备。建设规模：项目建成后，热处理线的设计产能为5万吨（以51/2”套管为计算标准）,加厚线的产能为每台加厚机1万吨（以27/8”油管为计算标准）。年节省标煤1510吨。项目总投资：4500.00万元，其中建筑工程费100o.00万元，设备购置3000.00万元，安装工程费用300.00万元，其他费用200.00万元。筹资方式：全部自筹。二、项目主要财务指标本项目企业有关经济评价指标如下：投资总额4500.00万元；静态投资回收期（税后）7.60年；动态投资回收期（税后）14.42年；税后全投资财务净现值162.39万元；税后全投资财务内部收益率12.80%;年均收入869.53万元。Hv建设单位简介胜利一钻杆公司成立于2001年12月，为*一石油装备有限责任公司的分公司。公司占地面积约8000平方米,总投资5000万人民币，现有职工148人，工程技术人员25名。其中享受国务院政府津贴教授的高工1人，高级工程师3人，高级经济师1人。在生产设备上，公司拥有国内一流的600吨加厚机和西门子自动控制调质炉、矫直机，及当今国内最先进的内喷、外淋的自动旋转淬火机构。在检测设备上，公司有计算机自动监控的在线无损漏磁探伤机(NDT装置)，荧光磁粉管端探伤机，自动监测70MPa静水试压机及相应的材料拉力试验机，冲击试验机，洛氏、布氏硬度计，能拍照的金相显微镜实验仪器。目前该公司具有热处理Q139.7×7.72,177.8×9.19,73×5.51,95×6.5,73X9.19的油套管和钻杆能力,年处理能力可达5万吨。年产值1.8个亿，利税3000万元/年。2002年，该公司生产的产品经过了西安管材所、胜利石油管理局钻井处、质量监测中心、测井公司、钻井公司、供应处等联合鉴定组的产品鉴定，其几何尺寸、力学性能、射孔尺寸，现场使用等各项指标达到了同类产品的指标要求，并取得了APlSPEC5CT(0582)5D(0069)徽标使用证书。钻杆公司在依靠这个品牌的同时，采取走出去,请进来的方法为顾客提供满意的服务，用可靠的产品质量，在对局内外市场的开发上初步见到了效果。钻杆公司年内生产的¢139.7X7.72N80套管、73×5.51N80油管销往局外市场，已分别占全年销售量的26%和55%。胜利一钻杆公司生产的Q139.7X7.72N80套管、73×5.51N-80加厚油管已被客户销往到华北、新疆、海南、吉林、大港、大庆等六个油田。四、项目场址选择该项目建设地点位于东营市经济开发区，一第四工业园内。东营经济开发区是1992年12月经省政府批准设立的省级经济开发区和省级高新技术产业开发区，规划控制面积65平方公里。该经济开发区位于东营市东城，交通便利。项目在这里可以享受东营经济开发区的政策支持，同时该处交通便利，尤其适合大型采油设备的运输，开发区内各类配套设施已较为齐全，为项目建设及建成后顺利投产提供了便利条件。通过对建厂条件、原材料及产品运输、外部投资优惠政策等诸多因素的综合评价，将厂址选在东营市经济开发区是适宜的。五、可行性研究报告编制依据1、国家发改委、建设部颁布的建设项目经济评价方法与参数；2、国务院关于加强节能工作的决定；3、公共建筑节能设计标准GB50189-20054、外墙外保温工程技术规程JGJ144-20045、建筑采光设计标准GB/T50033-20016、建筑照明设计标准GB50034-20047、通风与空调工程施工质量验收规范GB50243-20028、国家和省市的有关规定；9、现场踏勘、调研情况；10、项目承担单位提供的相关资料。六、可行性研究的结论该项目的建设符合国家产业政策，符合国家十一五规划，节约优先，强化能源节约和高效利用符合中央经济工作会议精神，突出抓好节能减排，生态环境保护重点工程建设。项目改变燃料结构，以天然气代替燃煤，年节省燃煤7000吨，节省能量达1510吨标煤，项目的节能减排效果大，具有明显的示范带动作用。本项目技术上成熟可行，燃料来源有保障，工艺设备先进可靠，劳动生产率高。本项目的产品具有良好的销售渠道。本项目建成后，将使企业达到降低能耗、减少环境污染、提高产品质量、降低生产成本、增强竞争力。由于本项目是节能技改项目，故其财务评价指标比一般的新建项目低，但其税后财务内部收益率12.08%仍高于行业基准收益率12%,税后财务净现值162.39万元为正数，项目计算期内可收回投资，节能技改后每年可产生节能效益275.50万元，降低成本效益200.00万元，提高产品品质效益424.00万元，故投资本项目具有较好的经济效益。综上所述，建设本项目是可行的。第二章项目的技术特点及市场分析本项目为节能技改项目，本项目的实施将舍弃原生产线结构复杂的设备与工艺，使用安全、环保的新工艺，减少对环境的污染；同时项目改造后，由于所用的原料变化燃烧热值有很大提高，由原来的5800大卡/n?提高到现在的9300大卡m3o一、工艺流程说明（一）热处理生产线的流程图一热处理生产线流程图待热处理的钢管从厂房东侧的外上料架1进入车间后，90°换向后在料架2上存放，经由淬火炉、淬火机构、回火炉进行调质处理，经过矫直机、矫直凉床，通过钢管直度检测平台检测直度后，然后进行漏磁探伤、管端探伤、水压试验，进行喷漆，进入成品库料架。（二）加厚生产线整体拆迁，平面布局与一线相同。（三）以淬火炉、淬火机构、回火炉为一个组，首先确定这个组的位置，然后再确定后续设备的位置。淬火炉和淬火机构之间放置除鳞箱。淬火炉和淬火机构之间距离为5.5米，除鳞箱进口距离淬火炉3.5米，防止水溅入炉中。淬火机构距离回火炉3米。便于操作室人员观察管子进回火炉的情况。淬火炉采用蓄热式高温空气燃烧技术HTAC（HighTemperatureAirCombustion）,这是目前国内外开始流行的一种革命性的全新燃烧技术，它通过高效蓄热材料将助燃空气从室温预热至前所未有的800°C高温，同时大幅度降低Nox排放量，使排烟温度控制在露点以上、150°C以下范围内，最大限度地回收烟气余热，使炉内燃烧温度更趋均匀。HTAC技术针对燃料种类或热值的不同，有单蓄热与双蓄热之分。一般认为油类、高热值煤气及含焦油粉尘的热脏发生炉煤气则只需或只能采用助燃空气单蓄热方式；清洁的低热值燃料（高炉煤气、转炉煤气）可采用双蓄热方式。例如熔铝炉的平均热效率不到20%,排烟热损失高达50%以上。虽然大型熔铝炉安装了空气预热器，但由于技术、价格、寿命等原因，通常也只能将空气预热到300°C左右，节能率只有20%左右，仍有30%以上的热量随烟气排放到大气中去，排烟温度普遍在300°C以上。采用蓄热式高温空气燃烧技术，不但克服了常规熔铝炉的缺点，将余热回收率提高到70%-90%,空气预热到800°C左右，烟气排放温度低于150,达到余热回收的极限，而且投资少，见效快。蓄热式加热炉实质上是高效蓄热式换热器与常规加热炉的结合体，主要由加热炉炉体、蓄热室、换向系统以及燃料、供风和排烟系统构成。蓄热室是蓄热式加热炉烟气余热回收的主体，它是填满蓄热体的室状空间，是烟气和空气流动通道的一部分。在加热炉中，蓄热室总是成对使用，一台炉子可以用一对，也可以用几对，甚至几十对。在国内的一些大型加热炉上，最多用到四十几对。二、改造后技术优势（一）炉温更加均匀由于炉温分布均匀，加热质量大大改善，产品合格率大幅度提高。（二）燃料选择范围更大适合轻油、重油、天然气、液化石油气等各种燃料，尤其是对低热值的高炉煤气、发生炉煤气具有很好的预热助燃作用，扩展了燃料的应用范围。铝熔化燃油单耗指标在60kgt.A以内。（三）大幅度节能由于烟气经蓄热体后温度降低到150°C以下（特殊情况下可降至7080°C）,将烟气的绝大部分显热传给了助燃空气，做到了烟气余热的“极限回收”，因此，炉子燃料消耗量大幅度降低。对于一般大型加热炉，可节能25%30%;对于热处理炉，可节能30%65%。(四)NoX生成量更低采用传统的节能技术，助燃空气预热温度越高，烟气中NOx含量越大；而采用蓄热式高温空气燃烧技术，在助燃空气预热温度高达800°C的情况下，炉内NOx生成量反而大大减少。由于蓄热式燃烧是在相对的低氧状态下弥散燃烧，没有火焰中心，因此，不存在大量生成NoX的条件。烟气中NOx含量低，有利于保护环境。(五)金属氧化烧损低低氧燃烧的另一个好处是可降低被加热金属的氧化烧损。此外，蓄热式燃烧还可以提高火焰辐射强度，强化辐射传热，提高产品产量与质量。三、市场分析2002年，该公司生产的产品经过了西安管材所、胜利石油管理局钻井处、质量监测中心、测井公司、钻井公司、供应处等联合鉴定组的产品鉴定，其几何尺寸、力学性能、射孔尺寸，现场使用等各项指标达到了同类产品的指标要求，并取得了APlSPEC5CT(0582)5D(0069)徽标使用证书。钻杆公司在依靠“-”这个品牌的同时，采取走出去，请进来的方法为顾客提供满意的服务，用可靠的产品质量，在对局内外市场的开发上初步见到了效果。钻杆公司年内生产的Q139.7X7.72N80套管、73×5.51N80油管销往局外市场，已分别占全年销售量的26%和55%。胜利一钻杆公司生产的Q139.7X7.72N-80套管、73×5.51N-80加厚油管以被我们的客户销往到华北、新疆、海南、吉林、大港、大庆等六个油田。目前产品销路较好，生产处于满负荷运转，产品远销美国、加拿大、英国、俄罗斯等国家；国内在满足*供应情况下，远销新疆油田、华北油田、大港油田、吉林、大庆等5个油田，产品处于供不应求的局面。市场占有率：目前在*51/2'套管的市场占有率80%以上，7，套管的市场占有率40%,27/8,外加厚油管为30%,总的数量可达3.5万吨。本项目实施后，工艺流程得到优化，生产成本大幅降低，有利于产品在市场竞争取得优势与成功。原料由原来相对昂贵运费较高的无烟煤变成价格低廉的天然气，不仅节约的原料成本，同时减少了原料运输产生的运费成本。在市场竞争中将更有优势，市场前景广阔。第三章项目区自然环境和区域条件-、自然环境()气候项目区位属我国东部温带大陆性季风气候区，基本气候特征是冬寒夏热，四季分明。春季干旱多风，早春冷暖无常，常有倒春寒出现，晚春回暖迅速，常发生春旱；夏季，炎热多雨，温高湿大，有时受台风侵袭；秋季，气温下降，雨水骤减，天高气爽；冬季，天气干冷，寒风频吹，雨雪稀少，多刮北风、西北风。因地处平原，境内气候南北差异不很明显。全年和夏季主导风向为南偏东风；冬季主导风向为西北风。历年平均气温12.8,1月为全年最冷月，平均气温为-2.8,7月最热，平均气温为26.7。春季升温迅速，秋季降温幅度大。气温年较差为29.5,比同纬度内陆偏小；极端最高气温多出现在67月间，极端为41.9;极端最低气温多出现在12月间，极端为-23.3。绝对湿度各月份分布特点与气温相同，高温月份绝对湿度大，低温月份绝对湿度小；历年平均绝对湿度为12.O百帕，最大平均绝对湿度出现在7月，平均值为26.9百帕，最小平均绝对湿度出现在1月，平均值为3.1百帕。相对湿度，夏季受东南季风控制，相对湿度8月出现最大值，平均为80%,春季气候干燥，相对湿度4月最小，平均为55%,全年平均65%。历年平均降水量597.9mm,历年最大年降水量883.9mm（1970年），历年最小年降水量302.1mm（1965年），多年平均最大日降水量97.92mm。夏季降水量最多，占全年68.8%。历年最大积雪深度17cm,土壤最大冻结深度64cm。历年平均蒸发量为1926.0mm。季节分布是春大冬小，最大出现在5月，平均为310.3mm,最小出现在1月，平均为46.3mm.（二）地形地貌项目区地处黄河冲积平原，地势西高东低，南高北低，自然比降为1/70001/12000;控制高程为5.06.5m,自然高程为4.56.0m。项目区区域地形平坦开阔，但由于人类活动使原地貌形态略有改变。（三）水文K地表水东营市境内地表水系比较单一，河流主要为客水，有黄河、支脉河、小清河和淄河等。黄河横穿全市138km,流域面积5400kr112,多年平均流量为159.4亿J,是东营市最为重要的民用和工业水源，也是项目区的最重要水源。东营市境内多年平均水资源量173.0亿ri?,其中：地表水资源量为172.4亿ri?,占该区域水资源总量的99.7%,构成水资源的主体。而项目区的用水来源也主要来自黄河和水库蓄水。2、地下水区域内河床相冲积层巨厚，具有一定的贮水能力，但因受海水的侵入影响，地下水质矿化度较高。据有关部门物探表明，该东营市大部无浅层淡水资源，个别地段偶有淡水，水量甚微，亦均属非资源性淡水。深层淡水埋深约50Om以±,近海滩地淡水埋深可达2800m。由于境内地势平坦，地表坡降小，使地下潜水的水平运动受到迟滞，其排泄方式以蒸发为主；受区域大气降水和地表河流的影响，潜水埋深变化十分活跃。该区地下水类型为壤中潜水型，深大约平均12m,标高4.85.Om,地下水就主要受大气降水补给，并受地表灌溉水的影响，水位随季节变化而变化，地下水位随年内降水量的大小而呈现出升降变化，变化幅度一般约为1m。由于受地形和海水的双重影响，其地下水含盐量较高，且排泄不畅，地下水水平运移缓慢。因此，在项目建筑物设计与施工时应注意地下水对混凝土的侵蚀性。（四）土壤和植被东营市国土范围大部分属于近代黄河三角洲，西部属于古代黄河三角洲和近代黄河三角洲的叠压部分，最东部属于现代三角洲。成陆年代及地下水矿化度均由西部向东部递减速。土壤以粉土为主，由于该区域蒸发量大于降水量，地下盐分易升至地表，导致土壤盐渍化。黄河三角洲的陆地面积每年以324km2的速度增长，在适宜的自然环境条件下，其植物资源不断地由陆地向海岸方向发展，各类植物群落呈阶梯演替状态，项目区属于较高阶的植物种群。（五）地震根据中国地震动参数区划图（GBI8360-2001）,项目区的动峰值加速度为0.05g。由于属于冲击平原，越过了地质活动剧烈地带，地应力小，近年来无震情和带来的灾害情况。地震设防烈度为7度，设计基本加速度为0.10g。地震动反应周期为0.55so（六）土地利用现状根据东营市城市发展规划及其他相关规定，本项目所使用的土地利用方向已被规划为城市发展建设用地，其具体功能为工业用地，因此其选址建设符合东营市城市发展规划要求。（七）资源项目区所处的东营市矿产资源丰富，已发现不同类型的油气田67个，石油总资源量达75亿t。项目区地下还蕴藏着丰富的盐矿和卤水资源，地下盐矿床面积600k11A具备年产600万t原盐生产能力，卤水储量约74亿H?,且含有丰富的碘、溪、锂等经济价值高的化学元素，为盐化工的发展可提供重要的原料。东营市海岸线全长350km,滩涂总面积12OOkm2,滨海湿洼地面积107km2,浅海总面积4800km2,适合发展水产业和养殖业。同时还具有丰富而独特的旅游资源，北部为以黄河入海口为代表的融广袤、古朴、新奇、野趣于一体的湿地景观，项目区所在的中西部为以气现代城市与城郊农业等为主体的人文景观，南部为以古齐文化为代表的人文和现代农业景观。二、工程地质条件工程地质勘测与地基处理是基础性建设项目需要进行的首要基础性工作。本项目所实施的全部工程都跟工程地质地基处理有着密切的联系，为了保证项目的顺利进行，本报告将着重调查项目区的工程地质状况和地基处理。本项目所处的东营市经济开发区，位于黄河三角洲的西南部，沉积地层主要由第四纪新近沉积土和一般沉积土组成，以含水量大，结构性强，各向异性和成层性为其主要特点。由于建筑物是否能长久维持其稳固性多与地基基础问题有关，同时基础工程费用与建筑物总造价的比例视其复杂程度和设计施工的合理程度可以变动于百分之几到百分之十几之间，因此要使项目建设达到优质标准，准确地提供地质资料与合理的地基处理方法尤为重要。（一）活动性断裂与地震1、区域地震地质背景华北平原地震区是我国主要的地震活动区之一，区内地质构造复杂。主要的活动断裂带包括北北东向郑庐断裂带，北北东一北东向河北平原断裂带以及北西西向燕山渤海断裂带。受断裂构造控制，区内发育有一系列断陷和隆起。由西向东为冀中、临清坳陷、沧县隆起、黄骅坳陷、堤宁隆起、济阳坳陷、渤海坳陷以及鲁西隆起。这些断裂带和断陷隆起的差异构造运动是造成本区地震活动的重要因素，它们控制了区内的地震活动，表现出在构造运动活动强烈的断裂带内以及断陷与隆起的边缘地区，地震发生时显示出成带性。黄河三角洲地区处于郑庐断裂带、河北平原断裂带和燕山渤海断裂带三面包围的中间地带，其所在的济阳坳陷是一个新构造运动相对稳定的区域。项目属济阳坳陷，东营凹区，在济阳坳陷内部，虽发育有一系列次级断裂和受断裂控制的凸起与凹陷，但这些构造的活动性一般较弱，对地震的控制作用也不明显。历史上，济阳坳陷内部仅记载有2次4级地震和一次5级地震。由此可见，黄河三角洲的地震危险，主要来自邻区的地震构造带内强震活动的影响。2、区域主要活动断裂带的特征郑庐断裂带是我国东部规模最大的深大断裂带，也是本区域周边最主要的活动断裂带，经过黄河三角洲东部，是一条对三角洲地区地震危险性影响重要的断裂带。该断裂带南起湖北广济，向北经安徽的庐江、嘉山、江苏的宿迁、新沂、山东的郑城、安丘、穿过渤海和下辽河平原，一直延伸到东北的吉林和黑龙江省。在我国境内长达240OknI,总体走向为北北走向。断裂带主要由几条平行的主干断裂及分支断裂构成。其中，主干断裂形成很早，经历了多期活动，控制着断裂带两侧的构造演化。在新构造运运时期，断裂仍表现出强烈的活动性。次级断裂主要包括山东地区的上五井北东向断裂，辽东半岛的金州在断裂以及与主干断裂斜交的一系列北西西向断裂等。北西一北西西向断裂常切割北东向断裂。表现出了强烈的活动性。渤海和山东的沂沐断裂的现代构造运动和地震活动十分强烈，强震活动主要分布在渤海中部北北东向和北西西向活动断裂的交汇区域以及北北东向沂沐断裂带与北西向活动断裂的交汇区。3、历史地震与地震烈度据历史记载：自公元692年以来，黄河三角洲地区内共感受地震54次，其中在黄河三角洲发生的地震14次，遭受烈度七度影响已达三次，分别为：1668年7月25日山东郑城8.5级地震；1888年6月13日渤海7.5级地震；1969年7月18日渤海7.4级地震。这三次大地震的综合等震线为：黄河三角洲范围内河口区四扣乡一垦利镇一东营区永安乡以东影响烈度为七度，以西、以南为六度。区内未来地震危险性主要来自于郑城一渤海，燕山一渤海两地震带，特别是郑城一渤海地震带中的渤海海域段，它是两地震带的交汇区。在中国地震烈度区划图中，圈定的七度烈度区较前述三次历史大地震实际影响烈度区稍大。在本工程建设中，一般建筑物可按中国地震烈度区划图给定的七度地震烈度进行设防。(二)土体工程地质分类及工程地质特征项目区属于黄河三角洲平原，基岩埋深在数百米以下，表层均为第四系松散沉积物，鉴于一般工业与民用建筑物地基持力层一般均在15m以上，一般中高层建筑物持力层一般在25田以上的特点，下面仅以015m的土体为对象，进行分析和研究。2、土体的岩性与结构特征(1)±体岩性分类东营市内015m深度内的地层多为第四系全新统地层，其沉积环境受黄河和海洋交互或共同影响，形成了以细颗粒为主的地层。所表现出的岩性以粉土最为广泛，其次为粉质黏土、粉砂、黏土，局部有细砂。项目区土体表现出的岩性为粉质黏土、粉土和细砂。粉质黏土：褐黄色，黄褐色，软塑，局部流塑，土质不均，夹有薄层黏土，层厚1.02.9m,层底标高3.655.30m,基本承载力60=1OOkpa,岩土施工工程分级为Il级普通土。粉土：褐黄色，黄褐色，稍密中密，饱和，局部潮湿，层厚2.34.7m,层底标高0.602.20m,基本承载力60=1OOkpa,岩土施工工程分级为Il级普通土。粉质黏土：深灰色，软塑流塑，土质不均，层厚约6.2m,层底标高约-0.4m,基本承载力6。=1OOkpa,岩土施工工程分级为Il级普通土。细砂：灰色，中密，饱和层厚约1.2m,层底标高约-5.2m,基本承载力6。=200kpa,岩土施工工程分级为I级松土。粉质黏土：灰色，软塑，该层最大揭示厚度1.8m,分布于标高-5.2m之下，基本承载力6。=120kpa,岩土施工工程分级为Il级普通土。其中项目规划区岩性以粉土为主，松散，饱和，在含盐量较高的地方易板结，具透水性，垂向渗透系数0.53md°(2)土体结构特点东营市内土地结构无单层结构，多为多层结构(多层结构是指一定深度内由3层或3层以上的地层构成)，这是区内的沉积环境所决定的，该区已濒渤海，河流的最下游段河道游荡较频繁，古地貌特点反复变化，携带泥、砂的水动力特点也随之变化，因此，项目区内亦无巨厚的单层岩性沉积。2、土体工程地质特征东营市。15m土体物理力学指标的变化具有如下主要规律：(1)古代黄河三角洲部分，由于成陆时间长，固结过程久远，因而其物理力学性质总体上好于近代和现代黄河三角洲。(2)无论是古黄河三角洲区还是近现代黄河三角洲区，各类岩性土层的物理力学指标显示出一个较明显的规律，即从地表向下随深度的增加土层的物理力学指标以较好一较差一好发生变化。一般较差的深度段在5IOm和1015m。这一变化规律也与区内的沉积环境相吻合，力学指标较差的深度段为1855年黄河改道以前沉积的冲湖积相和冲海积相为主的地层。3、天然地基土承载力东营市境内的基土承载力在不同位置、不同层位均表现有较大变化，从小于80kpa大于30OkPa天然地基持力层的承载力是表征区内工程地质条件的一个主要因素。承载力的确定主要依据规范GBJ7-89中提供的方法，并结合当地工程建筑经验。项目区的地基承载力范围为f>80kpa,其地基承载力较低，一般建筑物可直接采用天然地基，项目的地基要稍做处理才可作为一般建筑的持力层。4、土壤盐碱化问题项目区地表以下2m以内属弱中氯盐渍土，而表层(0.05m)盐分集中大于3%。盐渍土地区的含盐状况一方面决定于蒸发强度，另一方面决定于降雨淋盐、排盐的强度，春秋两个季节有助于土壤盐份积累，而雨季地表盐分随水下移使土壤处于脱盐过程，季节不同，含盐量不同，排水条件不同，含盐量亦不同。盐渍土盐分改变将改变土的结构和构造，从而影响其他性质，如塑性、透水性、压缩性和强度，从而影响工程的稳定性。第2层粉土大多呈稍密中密、饱和状态，在地震动峰值加速为0.10g时可液化土，液化等级为轻微。5、工程地质条件和建筑适宜性表37项目区的工程地质条件和建筑适宜性表主要工程地质要素和评价项目区天然地基承载力(Kpa)80-100砂土液化中等液化软土厚度(m)无环境、水侵蚀性弱中等侵蚀盐渍土中等盐渍土一般工业、民用、建筑适宜性较适宜高层重型建筑适宜性适宜第四章节能改造技术方案一、能源利用方案比较(一)改造前用无烟煤作为燃料的消耗统计钻杆公司2007年热处理总量为40556吨，月平均调质3380t,淬火炉平均加热到880,回火炉平均640。全年用煤5500吨，月平均用煤460吨。月煤产气量为1016600m3。发生炉煤气吨耗为300m3t°按07年全年消耗统计，每吨钢管热处理用煤5500吨/40556吨=0.1356吨，136公斤，以目前无烟煤每吨1250元计算，每吨钢管的无烟煤费用169.5元。(二)达力普和安徽天大的天然气消耗统计沧州达力普和安徽天大，现在都使用天然气作为燃料。达力普和我公司的调质炉一样都是淬火炉为32齿，回火炉为48齿的步进梁式调质炉，并且烧嘴都在炉内上方分布。达力普的调质炉长度为16叫-公司的调质炉长度为12m。如果同样调质12m以下的套管，该公司的吨耗将低于达力普。达力普的热处理线，对规格为139.7*7.72套管，每天的热处理能力为250t,天然气量消耗量为15000m3,平均吨耗为60n?/t。对其它规格的管材，因节拍调整等因素的变化，天然气的平均吨耗相差不大。安徽天大的调质线和一公司二线的调质线结构相同。淬火炉齿数为48齿，回火炉齿数为78齿，炉长为15%热效率要明显高于达力普的炉子。因调质炉较大，因此对外径小于177.8mm、壁厚小于9.19mm的管材在调质N80Q钢级时进料节拍都是45S一根，大规格管材如o177.8*9.19的套管节拍也是45S,为隔根进料。因此在日耗气量变化不大的情况下，影响吨耗的主要因素为调质管材的规格不同导致日产量变化。其中0139,7*7.72的管材日产量最高，吨耗最小，为37113t.88.9*6.45油管在一样的节拍下日产量低，吨耗较高，为53m3/t;O177.8*10.36套管为隔根进管，吨耗为4611?/t。08年9月天大热处理线的总耗气量450000m3,产量为9500t,天然气平均吨耗为47.4m3t°钻杆公司一线发生炉煤气的低发热值Qd约在5530kJm3,煤气和空气的预热温度为室温。在相同条件下当改用低发热值Qd为35580kjm3的天然气，温度为室温时，经计算月耗天然气量约为15253211平均吨耗为45m3t,即折算成使用天然气，一线热处理每吨钢管天然气消耗约45m3to由以上比较可以看出，如果我公司使用天然气作为燃料节能效果显著，这样的技术改造不仅能为项目节省投资，而且能减少污染气体排放，有利于保护环境。二、钻杆热处理工艺流程平面设计（一）工艺平面设计1、新热处理线位置在轧管车间的东跨，车间长478米，宽24米。车间从南往北依次放置热处理生产线，加厚线（详见平面图）O2、工艺流程说明（1）热处理生产线的流程：待热处理的钢管从厂房东侧的外上料架1进入车间后，90°换向后在料架2上存放，经由淬火炉、淬火机构、回火炉进行调质处理，经过矫直机、矫直凉床，通过钢管直度检测平台检测直度后，然后进行漏磁探伤、管端探伤、水压试验，进行喷漆，进入成品库料架。图4-1热处理生产线流程图(2)加厚生产线整体拆迁，平面布局与一线相同。(3)以淬火炉、淬火机构、回火炉为一个组，首先确定这个组的位置，然再确定后续设备的位置。淬火炉和淬火机构之间放置除鳞箱。淬火炉和淬火机构之间距离为5.5米，除鳞箱进口距离淬火炉3.5米，防止水溅入炉中。淬火机构距离回火炉3米。便于操作室人员观察管子进回火炉的情况。三、工艺流程节能设计改造前工艺：淬火加热T冷却T回火加热T矫直T自然冷却T通径T直度检测T漏磁探伤T管端荧光磁粉探伤T静水压试验T喷漆T喷标T出管改造后工艺：淬火加热T冷却T回火加热T矫直T自然冷却T通径T直度检测T漏磁探伤超声探伤管端荧光磁粉探伤T静水压试验T喷漆T喷标T出管改造后，淬火炉采用了蓄热式烧嘴加热。四、项目采用的新型节能设备及其优点淬火炉采用蓄热式高温空气燃烧技术HTAC(HighTemperatureAirCombustion),这是目前国内外开始流行的一种革命性的全新燃烧技术，它通过高效蓄热材料将助燃空气从室温预热至前所未有的800°C高温，同时大幅度降低Nox排放量，使排烟温度控制在露点以上、150°C以下范围内，最大限度地回收烟气余热，使炉内燃烧温度更趋均匀。HTAC技术针对燃料种类或热值的不同，有单蓄热与双蓄热之分。一般认为油类、高热值煤气及含焦油粉尘的热脏发生炉煤气则只需或只能采用助燃空气单蓄热方式；清洁的低热值燃料（高炉煤气、转炉煤气）可采用双蓄热方式。例如熔铝炉的平均热效率不到20%,排烟热损失高达50%以上。虽然大型熔铝炉安装了空气预热器，但由于技术、价格、寿命等原因，通常也只能将空气预热到300°C左右，节能率只有20%左右，仍有30%以上的热量随烟气排放到大气中去，排烟温度普遍在300°C以上。采用蓄热式高温空气燃烧技术，不但克服了常规熔铝炉的缺点，将余热回收率提高到70%-90%,空气预热到800左右，烟气排放温度低于150,达到余热回收的极限，而且投资少，见效快。蓄热式加热炉实质上是高效蓄热式换热器与常规加热炉的结合体，主要由加热炉炉体、蓄热室、换向系统以及燃料、供风和排烟系统构成。蓄热室是蓄热式加热炉烟气余热回收的主体，它是填满蓄热体的室状空间，是烟气和空气流动通道的一部分。在加热炉中，蓄热室总是成对使用，一台炉子可以用一对，也可以用几对，甚至几十对。在国内的一些大型加热炉上，最多用到四十几对。（一）炉温更加均匀由于炉温分布均匀，加热质量大大改善，产品合格率大幅度提高。（二）燃料选择范围更大适合轻油、重油、天然气、液化石油气等各种燃料，尤其是对低热值的高炉煤气、发生炉煤气具有很好的预热助燃作用，扩展了燃料的应用范围。铝熔化燃油单耗指标在60kgt.A以内。（三）大幅度节能由于烟气经蓄热体后温度降低到150以下（特殊情况下可降至7080C）,将烟气的绝大部分显热传给了助燃空气，做到了烟气余热的“极限回收”，因此，炉子燃料消耗量大幅度降低。对于一般大型加热炉，可节能25%30%;对于热处理炉，可节能30%65%°（四）NoX生成量更低采用传统的节能技术，助燃空气预热温度越高，烟气中NOx含量越大；而采用蓄热式高温空气燃烧技术，在助燃空气预热温度高达800°C的情况下，炉内NOx生成量反而大大减少。由于蓄热式燃烧是在相对的低氧状态下弥散燃烧，没有火焰中心，因此，不存在大量生成NOx的条件。烟气中NOx含量低，有利于保护环境。（四）金属氧化烧损低低氧燃烧的另一个好处是可降低被加热金属的氧化烧损。此外，蓄热式燃烧还可以提高火焰辐射强度，强化辐射传热，提高炉子产量。淬火机构还是采用斯维顿翻转，但翻转方向跟一向相反，从内侧向外侧翻，这样可以使回火炉的位置更加合理，同时增大回火炉齿数。第五章项目的主要建设内容和建设规模一、项目总体布局技术改造涉及的厂房及生产管理设施的搬迁需制定有效的行动方案，统一指挥与调度，尽量减少搬迁过程中造成不必要的损失。二、厂房、生产管理设施的搬迁钻杆公司可以搬迁的大型设备有矫直机、漏磁探伤机、水压机、喷漆机和加厚机等，以上设备陆续进行搬迁，在新的生产线继续使用。加厚机和矫直机目前存在的问题较多，为保证搬迁后的正常使用，必须在安装前进行大修；搬迁设备的电控系统必须重新改造铺线安装。加厚机和矫直机生产厂家都可以进行有偿拆装服务，其它设备可以找当地的施工方进行搬迁。三、生产线系统配置说明（一）配电系统由于大口径套管热处理线附近高压供电线路只有东营市的IOooOV的高压电，而现在使用的是油田的660OV的高压电（目前老线的变压器共三台，总容量3750KW,输入电压均为6600V,两台输出电压为380V,一台输出电压为660V）,所以搬迁改造后现有的变压器及配电设备不能使用，需重新购置。新的生产线需要输出380V的配电功率约为3250KW,输出660V的配电功率为每台加厚机配一台中频为1250KW。另外，由于生产线中的煤气炉对供电要求的特殊性和处理线要求生产的连续性，需要两条高压线，组成环网使用，防止生产过程中停电。而大口径套管附近只有一条高压线，需要联系供电公司，另外在附近铺设另外的高压线路，满足日后的生产需要。（二）配水、配气系统配水：淬火循环水泵房需重新配备内喷外淋泵；计划内喷泵和外淋泵各两台，选用卧式泵，不再采用一线原有的立式泵，以便于维修。以上海连成泵为例，内喷泵选用SL0W100-320,流量280,扬程90米，功率132KW,单价31180。外淋泵选用DG46-50*8,流量400,扬程40米，单价36888。新线的内喷水和外淋水管线，铺设在地沟内，便于日后出现故障时进行焊补维修。所选新管线的质量一定要好，壁厚一定要足够。淬火水冷却和循环水冷却需增加水池和冷却塔。车间内其它用水管线根据实际情况，架设或走地沟，以便今后日常维护。在检直平台前增加清洗机构一套，用于减少车间内氧化皮漂浮；增加高压水清洗地面氧化皮系统一套，每三天冲洗一次地面氧化皮，氧化皮顺地沟流入氧化皮沉淀池沉淀，水可以循环利用。沉淀池的位置设计要便于清理运输。配气：搬迁后新车间全长478米，分热处理区、加厚区。热处理区和加厚区需配置一台110KW,21m3/min-0.7兆帕的螺杆空压机；螺杆空压机自动运行，无需人员值守。车间内的重要气源点设置压力表，便于工作人员观察压力，压力表均采用抗震压力表。四、项目建设规模本项目为热处理线技术改造项目，由原来的燃煤改造成燃气装置。另外，还有技术改造过程中涉及的生产配套设施及管理设施的搬迁。厂房外场地分两大部分。第一部分是生产占地，包括外上料架，煤气炉水池，循环水泵房，储煤棚，煤气炉，急冷塔，洗涤塔，除硫塔，电滤器，煤气加压机房，捕滴器，淬火机构泵房，淬火冷却水池，空压机房等占地，总面积约长97X宽40米=3380平方米。另一部分为原料库和成品料库：设原料库4个（每个长30米，宽15米，面积1800平方米）。成品料棚4个（每个长30米，宽15米，面积1800平方米）。储煤棚1个（长40米，宽20米，面积800平方米）煤场1个（长50米，宽36.6米，面积1830平方米）。第六章项目公用工程与辅助生产设计一、供排水（一）供排水设计淬火循环水泵房需重新配备内喷外淋泵；计划内喷泵和外淋泵各两台，选用卧式泵，不再采用一线原有的立式泵，以便于维修。以上海连成泵为例，内喷泵选用SLOW100-320,流量280,扬程90米，功率132KW,单价31180。外淋泵选用DG46-50*8,流量400,扬程40米，单价36888o原一线的内喷水和外淋水管线埋在地下，深度一米，大约在第五年左右，开始出现严重穿孔，又无法挖开地面去寻找漏水点，不得已，管线全部改在了地面，地下的管线弃用。新线的内喷水和外淋水管线，考虑铺设在地沟内，这样便于日后出现故障时进行焊补维修。新管线的质量一定要好，壁厚一定要足够。淬火水冷却和循环水冷却需要增加水池和冷却塔。车间内其它用水管线根据实际情况，架设或走地沟。在检直平台前增加清洗机构一套，用于减少车间内氧化皮漂浮；增加高压水清洗地面氧化皮系统一套，每三天冲洗一次地面氧化皮，氧化皮顺地沟流入氧化皮沉淀池沉淀，水可以循环利用。沉淀池的位置设计要便于清理运输。（二）供排水热处理采用循环用水