Файл: Технологический расчет магистрального нефтепровода.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 27
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
и внутренний диаметр нефтепровода .
(47)
где – то же, что и в формуле (20);
– эквивалентная шероховатость.
Условия существования зон трения таковы:
- гидравлически гладких труб: при этом коэффициент гидравлического сопротивления
(48)
где – то же, что и в формуле (44).
- смешанного трения: при этом коэффициент гидравлического сопротивления
По Альтшулю
(49)
где – то же, что и в формуле (44);
– то же, что и в формуле (47).
По Исаеву
(50)
где – то же, что и в формуле (44);
– то же, что и в формуле (47).
- квадратичного трения: при этом коэффициент гидравлического сопротивления
По Шифринсону
, (51)
где – то же, что и в формуле (47).
По Никурадзе
, (52)
где – то же, что и в формуле (47).
В случае ламинарного течения коэффициент гидравлического сопротивления определяется по формуле Стокса
(53)
где – то же, что и в формуле (44).
Поскольку мы имеем сварные стальные новые трубы, то эквивалентная шероховатость труб составляет
. В этом случае относительная шероховатость труб равна
Теперь необходимо определить, в какой зоне трения течет жидкость. Определим граничные значения
Подставив значения в формулу (45), получаем
Подставив значения в формулу (44), получаем
.
Видно, что выполняется условие так как то течение нефти происходит в зоне гидравлически гладких труб.
Подставив значения в формулу (48), получаем
Гидравлический уклон в нефтепроводе определяем по формуле
(54)
где – то же, что и в формуле (53);
– то же, что и в формуле (20);
– то же, что и в формуле (43);
– то же, что и в формуле (8);
Подставив значения в формулу (54), получаем
В соответствии с нормами проектирования магистральные нефтепроводы протяженностью более 600 км делятся на эксплуатационные участки, длиной от 400 до 600 км. Соответственно их число составляет:
(55)
где – длина трубопровода.
В моем случае , поэтому
На станциях, расположенных на границе эксплуатационных участков, вместимость резервуарного парка должна составлять 0,3…0,5 суточной пропускной способности трубопровода.
Следовательно, конечный напор , необходимый для закачки нефти в резервуары, будет использован раз.
Конечный напор обычно принимают
Полные потери напора в трубопроводе будут равны
(56)
где – то же, что и в формуле (55);
– конечный напор, м;
– то же, что и в формуле (54);
– то же, что и в формуле (55);
– разность геодезических отметок конца и начала , трубопровода:
(57)
где – начальная геодезическая отметка, ;
– конечная геодезическая отметка, ;
Подставив значения в формулу (57), получаем
Подставив значения в формулу (56), получаем
Станции, расположенные на границах эксплуатационных участков, являются как бы головными для своих участков. Поэтому на них устанавливаются подпорные насосы, развивающие суммарный напор . Следовательно, суммарный напор, развиваемый насосными станциями нефтепровода, складывается из напора, развиваемого всеми подпорными насосами «головных» насосных станций и суммарного напора станций
(58)
где – то же, что и в формуле (66);
– напор подпорного насоса, м;
– расчетный напор одной станции, м
(59)
где
– число работающих магистральных насосов нефтеперекачивающей станции;
– напор магистрального насоса.
Подставив значения в формулу (59), получаем
В магистральном трубопроводе устанавливается такой расход Q, при котором суммарный развиваемый напор равен полным потерям напора в трубопроводе.
Соответственно, уравнение баланса напоров имеет вид
(60)
Из формулы следует, что расчетное число насосных станций равно
(61)
где – то же, что и в формуле (55);
– то же, что и в формуле (60);
– то же, что и в формуле (55);
– то же что и в формуле (56);
– то же, что и в формуле (54);
– то же, что и в формуле (55);
– то же что и в формуле (57);
– то же, что и в формуле (59);
– то же, что и в формуле (56).
Подставив значения в формулу (61), получаем
Расчетное число насосных станций, может быть округлено как в сторону большего, так и в сторону меньшего числа станций, если заказчика устраивает, что фактическая производительность нефтепровода отличается от проектной, то принимается соответствующий вариант. При округлении числа станций в большую сторону требуемая производительность трубопровода достигается при его работе на переменных режимах.
В таблице 7 представлены результаты расчёта общих потерь напора и потерь напора на трение.
Таблица 7 – Результаты расчёта общих потерь напора и потерь напора на трение
7 Определение фактической производительности при округлении количества НПС в большую сторону
Построим совмещенную характеристику нефтепровода и нефтеперекачивающих станций. Для этого выполним гидравлический расчет нефтепровода постоянного диаметра в диапазоне расходов от 500 до 5000 м3/ч. Результаты вычислений представлены в таблице 8.
Характеристика трубопровода определяется по формуле
(62)
где – коэффициент Лейбензона для турбулентного режима течения
(47)
где – то же, что и в формуле (20);
– эквивалентная шероховатость.
Условия существования зон трения таковы:
- гидравлически гладких труб: при этом коэффициент гидравлического сопротивления
(48)
где – то же, что и в формуле (44).
- смешанного трения: при этом коэффициент гидравлического сопротивления
По Альтшулю
(49)
где – то же, что и в формуле (44);
– то же, что и в формуле (47).
По Исаеву
(50)
где – то же, что и в формуле (44);
– то же, что и в формуле (47).
- квадратичного трения: при этом коэффициент гидравлического сопротивления
По Шифринсону
, (51)
где – то же, что и в формуле (47).
По Никурадзе
, (52)
где – то же, что и в формуле (47).
В случае ламинарного течения коэффициент гидравлического сопротивления определяется по формуле Стокса
(53)
где – то же, что и в формуле (44).
Поскольку мы имеем сварные стальные новые трубы, то эквивалентная шероховатость труб составляет
. В этом случае относительная шероховатость труб равна
Теперь необходимо определить, в какой зоне трения течет жидкость. Определим граничные значения
Подставив значения в формулу (45), получаем
Подставив значения в формулу (44), получаем
.
Видно, что выполняется условие так как то течение нефти происходит в зоне гидравлически гладких труб.
Подставив значения в формулу (48), получаем
Гидравлический уклон в нефтепроводе определяем по формуле
(54)
где – то же, что и в формуле (53);
– то же, что и в формуле (20);
– то же, что и в формуле (43);
– то же, что и в формуле (8);
Подставив значения в формулу (54), получаем
В соответствии с нормами проектирования магистральные нефтепроводы протяженностью более 600 км делятся на эксплуатационные участки, длиной от 400 до 600 км. Соответственно их число составляет:
(55)
где – длина трубопровода.
В моем случае , поэтому
На станциях, расположенных на границе эксплуатационных участков, вместимость резервуарного парка должна составлять 0,3…0,5 суточной пропускной способности трубопровода.
Следовательно, конечный напор , необходимый для закачки нефти в резервуары, будет использован раз.
Конечный напор обычно принимают
Полные потери напора в трубопроводе будут равны
(56)
где – то же, что и в формуле (55);
– конечный напор, м;
– то же, что и в формуле (54);
– то же, что и в формуле (55);
– разность геодезических отметок конца и начала , трубопровода:
(57)
где – начальная геодезическая отметка, ;
– конечная геодезическая отметка, ;
Подставив значения в формулу (57), получаем
Подставив значения в формулу (56), получаем
Станции, расположенные на границах эксплуатационных участков, являются как бы головными для своих участков. Поэтому на них устанавливаются подпорные насосы, развивающие суммарный напор . Следовательно, суммарный напор, развиваемый насосными станциями нефтепровода, складывается из напора, развиваемого всеми подпорными насосами «головных» насосных станций и суммарного напора станций
(58)
где – то же, что и в формуле (66);
– напор подпорного насоса, м;
– расчетный напор одной станции, м
(59)
где
– число работающих магистральных насосов нефтеперекачивающей станции;
– напор магистрального насоса.
Подставив значения в формулу (59), получаем
В магистральном трубопроводе устанавливается такой расход Q, при котором суммарный развиваемый напор равен полным потерям напора в трубопроводе.
Соответственно, уравнение баланса напоров имеет вид
(60)
Из формулы следует, что расчетное число насосных станций равно
(61)
где – то же, что и в формуле (55);
– то же, что и в формуле (60);
– то же, что и в формуле (55);
– то же что и в формуле (56);
– то же, что и в формуле (54);
– то же, что и в формуле (55);
– то же что и в формуле (57);
– то же, что и в формуле (59);
– то же, что и в формуле (56).
Подставив значения в формулу (61), получаем
Расчетное число насосных станций, может быть округлено как в сторону большего, так и в сторону меньшего числа станций, если заказчика устраивает, что фактическая производительность нефтепровода отличается от проектной, то принимается соответствующий вариант. При округлении числа станций в большую сторону требуемая производительность трубопровода достигается при его работе на переменных режимах.
В таблице 7 представлены результаты расчёта общих потерь напора и потерь напора на трение.
Таблица 7 – Результаты расчёта общих потерь напора и потерь напора на трение
Показатель | Значение |
, (42) | 1,216 |
(43) | 1,552 |
(44) | 73480 |
(45) | 133300 |
(46) | 6666667 |
(47) | 7,5∙10-5 |
(51) | 0,0192 |
(54) | 0,0023 |
(55) | 1 |
| 30 |
(56) | 1428 |
(57) | -10 |
(59) | 522 |
(61) | 2,493 |
7 Определение фактической производительности при округлении количества НПС в большую сторону
Построим совмещенную характеристику нефтепровода и нефтеперекачивающих станций. Для этого выполним гидравлический расчет нефтепровода постоянного диаметра в диапазоне расходов от 500 до 5000 м3/ч. Результаты вычислений представлены в таблице 8.
Характеристика трубопровода определяется по формуле
(62)
где – коэффициент Лейбензона для турбулентного режима течения