Файл: Технологический расчет магистрального нефтепровода.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.02.2024

Просмотров: 15

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Определение длины лупинга
Полагая, что диаметр лупинга и основной магистрали равны, режим течения в них одинаков, найдем значение длины лупинга l­Л.



где HСТ=mМ hМ – напор НПС при расчетной подаче Q;

– поправка на гидравлический уклон лупинга (при DЛ=D);

m – коэффициент формулы Лейбензона для режима течения, соответствующего расчетной подаче Q (для зоны смешанного трения m=0,1).

;

м;

м.
Построение совмещенной Q-H характеристики трубопровода и НПС
При округлении НПС в большую сторону (n=8), рассмотрим вариант циклической перекачки с различным числом работающих насосов на НПС.

Построим совмещенную характеристику нефтепровода и НПС. Для этого выполним гидравлический расчет нефтепровода постоянного диаметра и оборудованного лупингом в диапазоне расходов от 3000 м3/ч до 6000 м3/ч.

Произведем расчет для Q=4500 м3/ч.

Определим фактическую среднюю скорость течения нефти по формуле (18):

м/с

Определим число Рейнольдса по формуле (19):




Определим величину гидравлического уклона:



Определим потери напора на трение:

м

Определим суммарные потери напора в трубопроводе без лупинга по формуле (25):



Определим суммарные потери напора в трубопроводе с лупингом:





Определим напоры подпорного и магистрального насосов:

;



Определим напор, развиваемый 7 станциями с 3 включенными в работу магистральными насосами:

;



;



Определим напор, развиваемый 8 станциями с 3 включенными в работу магистральными насосами по формуле (29):

;

Определим напор, развиваемый 8 станциями с 2 включенными в работу магистральными насосами:

;

Проведем аналогичные расчеты для расходов в диапазоне от 2500 м3/ч до 3700 м3/ч и результаты запишем в таблицу 1.

Таблица 1 – Результаты расчета характеристик трубопровода и перекачивающих станций

Расход Q, м3/ч
Напор насосов
Характеристики трубопровода
Характеристика нефтеперекачивающих станций

hм, м
hп, м
Без лупинга
С лупингом
n=7;

mМ=3
n=8;

mМ=3
n=8;

mМ=2










3000
245,654
140,316
2174,273
2083,220
5439,36
6176,32
4211,09

3500
239,570
136,169
2746,290
2627,042
5303,31
6022,02
4105,46

4000
232,551
131,384
3383,144
3232,505
5146,33
5843,99
3983,58

4500
224,595
125,961
4082,699
3897,578
4968,43
5642,21
3845,45

5000
215,704
119,900
4843,129
4620,526
4769,59
5416,70
3691,07

5500
205,877
113,201
5662,849
5399,842
4549,82
5167,45
3520,44

6000
195,114
105,864
6540,460
6234,195
4309,12
4894,47
3333,55


Графически совмещенная характеристика нефтепровода и нефтеперекачивающих станции приведена на рисунке 2.


Рисунок 2 – Совмещенная характеристика нефтепровода и нефтеперекачивающих станций

Точка пересечения А характеристики нефтепровода с лупингом длиной lл и нефтеперекачивающих станций (n=7) подтверждает правильность определения длины лупинга, так как Qч≈Qпл=5075м3/ч.
Расчет параметров циклической перекачки
При округлении числа НПС в большую сторону (n=8) рассчитаем параметры циклической перекачки. Из совмещенной характеристики трубопровода и нефтеперекачивающих станций (n=8, mМ =3; рабочая точка A2) определим значение расхода Q2=5290 м3/ч. Если на каждой НПС отключить по одному насосу (n=8, mМ=2), то рабочая точка совмещенной характеристики переместится в положение A1 и нефтепровод будет работать с производительностью Q1=4360 м3/ч

Так как выполняется условие Q12, по формуле рассчитаем время работы нефтепровода на режимах, соответствующих расходам Q1 и Q2, через систему уравнений:






где Vг – плановый объем перекачки нефти,






, – продолжительность работы нефтепровода на первом и втором режимах соответственно:








;

;

2 Расстановка нефтеперекачивающих станций по трассе нефтепровода



За окончательный вариант примем сооружение однониточного нефтепровода с n=8 НПС, так как лупинг можно применять только в особенных случаях. В этом случае расстановку станций на местности будем производить исходя из максимальной производительности нефтепровода Q2=5290 м3/ч. Количество НПС на первом технологическом участке примем равным 4, на втором участке равным 4.

Выполним гидравлический расчет нефтепровода при подаче Q=Q2.

Определим фактическую среднюю скорость течения нефти:

м/с,

Определим число Рейнольдса:



Переходные числа Рейнольдса не изменятся:

< Re < , значит, в трубопроводе устанавливается турбулентный режим течения – зона смешанного трения, и коэффициент гидравлического сопротивления рассчитывается по формуле Альтшуля:



Определим величину гидравлического уклона:



Определим потери напора на трение:

м.

Определим суммарные потери напора в трубопроводе:

м.

Определим напоры подпорного и магистрального насосов при подаче Q=Q2.

;



Расчетный напор НПС в этом случае составит:



м.

Построение профиля трассы

Профиль трассы выполняется в двух масштабах: горизонтальном (Мг:1см=30 км) и вертикальном (Мв: 1см=50 м).

На профиль наносятся только характерные точки трассы (вершины, впадины, изломы), которые соединяются ломаной линией. Расстояния между характерными точками откладываются только по горизонтали, а их геодезические (высотные) отметки – по вертикали.

Выполним построение гидравлического треугольника. За горизонтальный катет примем отрезок ab, равный l=120 км, который отложим в масштабе длин. Вертикальный катет ac следует рассчитать по формуле:




Таблица 2 – Расчетные значения высотных отметок НПС и длин линейных участков нефтепровода

Нефтеперекачивающая станция
Высотная отметка zi, м
Расстояние от начала нефтепровода, км
Длина линейного участка li,км

ГНПС-1
0
0
100,5

НПС-2
137
100,5
116,4

НПС-3
194,5
217,2
114,4

НПС-4
263,5
331,5
110,7

НПС-5
349,5
442,5
136,5

НПС-6
310
579
125,4

НПС-7
324,5
704,6
139,2

НПС-8
271,8
843,8
171

КП
147,5
1015
-


Расстановка НПС на местности показана на рисунке 3.

.

Смотрите также файлы