2 Технологічний розрахунок трубопроводу

2.1 Обробка вихідних даних.

Густину нафти визначимо за формулою

, (2.1)

де - коефіцієнт, який враховує поправку по густині;

- густина продукту при 20 ⁰С.

, (2.2)

,

.

В’язкість перекачуваної нафти визначимо за формулою

, (2.3)

де - в’язкість при температурі ;

- розрахункова температура;

- коефіцієнт крутизни візкограми.

, (2.4)

,

.

Добову продуктивність нашого нафтопроводу визначимо за формулою

, (2.5)

де - річна пропускна здатність;

- кількість робочих днів, так як довжина трубопроводу 980 км., і він проходить переважно по рівнинно-горбистій місцевості то вибираємо N=352 таблиця 5.1 [1];

де - коефіцієнт перерозподілу потоків.

Вважаємо, що наш нафтопровід буде однонитковим і ним нафта буде подаватися від місця видобування до системи нафтопроводів, тому К_п= 1,1 вибираємо згідно таблиці 5.2 [1].

.

Годинну продуктивність знайдемо з виразу

, (2.6)

.

Секундну продуктивність знайдемо з виразу

, (2.7)

.

2.2 Підбір насосного устаткування і складання математичної моделі насосів і насосних станцій.

Підпірні насоси при об’ємах перекачування нафти до 5500м³/год приймаються в кількості двох штук при цьому один резервний, один робочий. Магістральні насоси нормального ряду (в межах від НМ-500-300 до НМ 10000-210) встановлюють в кількості чотирьох штук, при чому три робочі і один резервний.

Підпірні насоси монтуються на паралельну роботу рисунок (2.1), а магістральні між собою з’єднують на послідовну роботу рисунок (2.2)

Рисунок 2.1- Схема розміщення підпірних насосів

Рисунок 2.2- Схема підключення магістральних насосів

Вибираємо магістральний насос НМ 2500-230.

Згідно характеристик даного насосу (Додаток Б) складемо математичну модель даного насосу:

, (2.8)

. (2.9)

де a_о i b_о – коефіцієнти математичної характеристики магістрального насосу;

H₁ i H₂ – відповідно напори при подачах Q₁ i Q₂.

Вибираємо дві подачі (бажано при високому К.К.Д.) Q₁ i Q₂, і за графіком визначаємо відповідно H₁ і H₂.

Отже: Q₁=2000 м³/год=0.55(5) м³/c і H₁=195 м;

Q₂=2400 м³/год=0.66(6) м³/c і Н₂=175 м.

Розв’язавши систему рівнянь (2.8) і (2.9) отримаємо:

, (2.10)

.

, (2.11)

.

Загальний напір ГНС визначимо за формулою:

, (2.12)

де А_ГНС і Н_ГНС – коефіцієнти математичної характеристики.

, (2.13)

. (2.14)

Вибираємо підпірний насос НПВ 2500-80 (вертикальний).

Згідно характеристик даного насосу ( Додаток А) складемо математичну модель даного насосу:

, (2.15)

. (2.16)

де a_п i b_п – коефіцієнти математичної характеристики підпірного насосу;

H₁ i H₂ – відповідно напори при подачах Q₁ i Q₂.

Вибираємо дві подачі (бажано при високому К.К.Д.) Q₁ i Q₂, і за графіком визначаємо відповідно H₁ i H₂.

Отже: Q₁=2000 м³/год =0,55(5) м³/с і H₁=70м;

Q₂=2400 м³/год =0,66(6) м³/с і Н₂=60м.

Розв’язавши систему рівнянь (2.15) і (2.16) отримаємо:

, (2.17)

.

, (2.18)

.

Загальний напір ПНС визначимо за формулою:

, (2.19)

де А_ПНС і Н_ПНС – коефіцієнти математичної характеристики.

, (2.20)

.

, (2.21)

.

,

.

Підставивши рівняння (2.13) і (2.14) у рівняння (2.12), а рівняння (2.20) і (2.21) у рівняння (2.19) отримаємо:

, (2.22)

. (2.23)

Згідно рівнянь (2.22) і (2.23) підставляючи проміжні значення подачі, які відповідають даним насосам, можна побудувати загальну характеристику ПНС і ГНС. Але для більш точного результату загальну характеристику ПНС і ГНС побудуємо графічним способом (Додаток В).

Тиск на виході насосної станції буде рівним:

, (2.24)

де - густина нафти;

g – прискорення вільного падіння;

- напір ГНС.

,

,

.