книги / Типовые расчеты при сооружении и ремонте газонефтепроводов

Время заполнения трубопровода водой или воздухом до избыточного давления 0,1 МПа можно определить по номограмме (рис.3.34). Для сокращения размеров и удобства использования номограмма построена на логарифмической сетке с соответствующими делениями осей абсцисс и ординат. Номограмма состоит из двух частей: в правой части по оси абсцисс отложена протяженность £ участка трубопровода от 1 до 100 км, наклонные линии обозначают условные диаметры Dy трубопроводов от 200 до 1400 мм. По оси абсцисс в левой части отложена продолжительность наполнения tHan от 0,1 до 1000 ч, наклонные линии означают подачу Q компрессорных станций и наполнительных агрегатов. По оси ординат отложена емкость внутренней полости трубопровода в м3

Для определения времени заполнения трубопровода воздухом до создания давления р (МПа) необходимо воспользоваться следующей формулой:

Номограмма позволяет производить расчеты при работе на любое давление несколькими агрегатами, При использовании для наполнения трубопровода группы наполнительных агрегатов (или компрессоров, состоящей из п агрегатов, время наполнения г„ необходимо разделить на число этих агрегатов. Если трубопровод заполняется воздухом последовательно компрессорами низкого и высокого давления, то время заполнения следует определять раздельно для каждого приема, а затем полученные результаты просуммировать.

При необходимости определения времени заполнения трубопровода агрегатами, производительность которых не указана в номограмме (см.рис.3.34), по двум произвольно выбранным продолжительностям заполнения проводят наклонную линию, которая, естественно, пройдет параллельно ранее нанесенным.

При выборе типа и количества наполнительных агрегатов при заполнении трубопровода водой приходится определять потери давления на преодоление сил трения и перемещении загрязнений (табл.3.36).

Таблица 3.36

Зависимость потерь на трение от диаметра трубопровода и расхода воды на 1 км

3.9.2.2. Продувка трубопровода

При продувке основными параметрами являются длина продуваемого участка, необходимое давление в ресивере, диаметр обводной линии, время заполнения ресивера до заданного давления.

Расчетная схема продувки приведена на рис.3.35. При расчете параметров продувки используют абсолютное давление воздуха или газа.

Рис.3.35. Расчетная схема процесса продувки:

1 - ресивер; 2 - запорный кран; 3 - перепускная линия; 4 - очистной поршень; 5 - перепускной патрубок очистного поршня; 6 - продуваемый участок

Предельную длину участка, продуваемого в режиме механического перемещения загрязнений непосредственно перед поршнем, определяют из выражения:

где к\ — коэффициент, зависящий от вида загрязнения; при очистке от глинистых грунтов jfci=2,5-3,0, от других загрязнений Æi=4-5; Dy - условный

диаметр трубопровода, м; V- объем загрязнений в расчете на 1 м продуваемого трубопровода, м3,

Р - масса загрязнений в расчете на 1 м продуваемого трубопровода (табл.3.37), кг, ргр - плотность грунта, кг/м3

При расчете параметров продувки трубопроводов, прокладываемых в сложных условиях, значения Р увеличивают в 1,5-2 раза.

Следует иметь в виду, что каждое очистное устройство имеет свое ограничение «пробега» по износоустойчивости. Так, очистной поршень типа ОП применяется на участках протяженностью не более 40 км.

Распределение сопротивлений по длине участка трубопровода при его очистке определяют по формуле [35; 132]:

где т] коэффициент бокового давления грунта; сгр - сцепление грунта; / - коэффициент трения при перемещении загрязнений по внутренней поверхности трубопровода; х - текущая координата по длине продуваемого участка.

При расчетах используют усредненные параметры грунтовых загрязнений (табл.3.38) и принимают равным х равным длине продуваемого участка L.

В ориентировочных расчетах значения а можно принять в зависимости от диаметра трубопровода Dy:

где ci - коэффициент, характеризующий сужение потока в запорной арматуре, ориентировочно равный 0,6-0,7.

Параметры продувки в других режимах рассчитываются по методикам, приведенным в [35].

Время повышения давления от начального ро до испытательного рисп с помощью группы опрессовочных агрегатов с учетом’ возможного наличия в трубопроводе воздушных пробок определяется соотношением [96]:

где Ткр - критическая температура воздуха, К; Т0- температура испытательной среды, К; ркр - критическое давление воздуха, Па.

3.9.3. Расчет продолжительности выполнения работ по очистке полости, испытанию и удалению воды (ОПИУ или ОПИ)

Продолжительность работ по ОПИУ (ОПИ) применительно

кобъекту следует рассчитывать последовательно в два этапа:

•на первом этапе рассчитывают продолжительность работ по ОПИУ (ОПИ) для каждого участка испытаний;

•на втором этапе с учетом полученных результатов расчета первого этапа определяют продолжительность работ по ОПИУ (ОПИ) для всего

объекта.

Продолжительность рабЬт (Т ) по ОПИУ или ОПИ на участке испытания рассчитывают по формуле:

п

принятой технологической структуре и организационно-технологической схеме.

Продолжительность выполняемых работ определяют следующим образом:

а) подготовительные работы потоков ОПИУ или ОПИ (тподг) - рассчитывают по действующим нормативным документам с учетом фактических объемов работ для данной технологической структуры;

б) промежуточные работы потоков ОПИУ или ОПИ ( тпрол,) для всех процессов - устанавливают по любой из технологических структур в соответствии с действующими нормативными документами и с учетом фактических объемов работ для данного процесса;

в) заключительные работы потоков ОПИУ или ОПИ ( тзакя) - рассчитывают по действующим нормативным документам с учетом фактических объемов работ для данной технологической структуры.

Расчет продолжительности выполнения простых процессов включает определение:

•продолжительности осуществления процесса промывки с пропуском поршней-разделителей по формуле (сут):

где Dy - условный диаметр трубопровода, м; i - протяженность участка, км; К\ - коэффициент, учитывающий организационно-технические перерывы в работе

заполнения трубопровода водой для его промывки, К2 = 1,15-1,20; Q„an - производительность наполнительного агрегата, м3/ч; Z] - число наполнительных агрегатов;

• продолжительности продувки воздухом по формуле (сут.):

продолжительности выполнения процесса продувки природным газом по формуле (сут)

где Тнап.гз - продолжительность заполнения ресивера природным газом до давления Ррес принимают по скорости подъема давления газа в зависимости от производительности его источника, но не более 3 кгс/см2/ч (0,3 МПа/ч); Гя.ву - продолжительность вытеснения воздуха газом принимается из расчета средней скорости передвижения газа по трубопроводу тв,„= 3-5 км/ч;

•продолжительности процесса гидравлического испытания по формуле (сут)

(3.171)

где Тпдмап - продолжительность подъема давления в трубопроводе наполнительными агрегатами; принимают

Тпд.нап (0,4 0,5)гя/,..„ ,

тпд.0- продолжительность подъема давления опрессовочными агрегатами Тпд.о ~ (0,2 —0,3)гя/М(;

Типр.гидр - продолжительность выдержки трубопровода под испытательным давлением на прочность при гидравлическом испытании типргидр = 1 сут.; тигсрч - продолжительность проверки на герметичность тиг€рм^ \ сут.

Примечание. Величина ти.герм может быть предусмотрена более 1 сут. в зависимости от следующих факторов: используемых методов и оборудования для обнаружения мест утечек, условий производства работ и протяженности испытываемого участка.

Тсд.вд ~ продолжительность снижения давления с испытательного до рабочего или с рабочего до атмосферного; тсд вд= 1,0-0,3 сут.

Примечание. В случае удаления воды после гидравлического испытания давление снижается до давления, обеспечивающего наиболее качественное выполнение этого процесса; обычно принимают тСд.вд ~ 1-2 сут.

Институтом проблем транспорта энергоресурсов (ГУП «ИПТЭР» разработаны нормы продолжительности испытаний магистральных нефтепроводов, учитывающие время проведения подготовительных работ, врезки патрубков для заполнения нефтепроводов водой, устройства вспомогательных обвязок для сброса опрессовочной воды в котлованы и других операций, а также время замещения нефти водой, время ликвидации отказов, возникших при испытаниях [40].