4.6 Расстановка перекачивающих станций по трассе нефтепровода

Рассмотрим расстановку станций на местности исходя из максимальной производительности нефтепровода при n=7 и Q₂=3390 м³/ч. Количество НПС на первом эксплуатационном участке примем равным трем, а на втором четырем.

Гидравлический уклон при максимальной производительности составляет i=0,004906.

Напоры, развиваемые подпорными и магистральными насосами при максимальной подаче Q₂, равны:

Н_мн =276,8-7, 1x10^-6 3390²=195,2 м,

Н_пн=127-2,9x10^-6 3390²=93,7м.

Расчетный напор станции составит:

Н_ст = 3x195,2 = 585,6м.

Построим гидравлический треугольник. За горизонтальный катет примем отрезок ab, равный l=100 км, который отложим в масштабе длин. Вертикальный катет ас равен

1,02il=1,020,004906100 000=500,4 м и отложим его в масштабе высот. Гипотенуза треугольника bс и есть положение линии гидравлического уклона в принятых масштабах построений. Результаты расстановки станций приведены в табл. 4.6.1.

Таблица 4.6.1 Расчетные значения высотных отметок НПС и длин линейных участков нефтепровода

Нефтеперекачивающая	Высотная	Расстояние от	Длина
Станция	отметка zi, м	начала	линейного
		нефтепровода, км	участка li, км
ГНПС-1	205	0	114,158
НПС-2	230	114,158	117,515
НПС-3	242,5	231,673	116,844
НПС-4	248,5	348,517	124,230
НПС-5	239,5	472,747	110,800
НПС-6	261	583,547	117,500
НПС-7	256	701,047	129,953
КП	240	831,000	-

4.7 Определение оптимальных режимов работы нефтепровода

4.7.1 Графический метод

Рассмотрим режимы работы магистрального нефтепровода на первом эксплуатационном участке протяженностью 348,517 км.

Построим суммарную совмещенную характеристику линейных участков нефтепровода и НПС. Задаваясь расходами от 1000 до 4000 м³/ч, определяем режимы течения нефти и рассчитываем потери напора на отдельных трех участках нефтепровода.

Найдем напоры подпорного и магистральных насосов. Результаты расчетов приведены втабл.4.7.1

Таблица 4.7.1 Результаты гидравлического расчета участков нефтепровода

И напорных характеристик насосов

Расход Q, м3/ч			1000		1500		2000		2500		3000		3500		4000
Скорость течения w, м/с			0,558		0,838		1,117		1,396		1,675		1,955		2,23
Число Ренольдса Re			13988		20982		27976		34970		41964		48958		55953
Коэффициент гидравлического сопротивления λ			0,029		0,026		0,024		0,023		0,022		0,021		0,0206
Гидравлический уклон, i			0,000581		0,00118		0,00195		0,00289		0,00397		0,0052		0,00657
Напор магистрального насоса Нмн, м			269,7		260,8		248,4		232,4		212,9		189,8		163,2
Напор подпорного насоса Нпн, м			124,1		120,5		115,4		108,9		100,9		91,5		80,6
Потери напора на участке Н, м	1-участок H=1,02il1+z2-z	132,65		202,5		292,6		401,3		527,6		670,9		830,4
	2-участок H=1,02i(l1+l2)+z3-z1	214,8		356,6		539,3		759,9		1016,4		1307,2		1630,8
	3-участок H=1,02i(l1+l2+ l3)+z4-z1+hкп	290		503,4		778,2		1110,1		1496		1933,3		2420,3
Напор, развиваемый насосами, Н=Нпн+ kмн Нмн	kмн=0	124,1		120,5		115,4		108,9		100,9		91,5		80,6
	kмн=1	393,8		381,3		363,8		341,3		313,8		281,3		243,8
	kмн =2	663,5		642,1		612,2		573,7		526,7		471,1		407
	kмн =3	933,2		902,9		860,6		806,1		739,6		660,9		570,2
	kмн =4	1202,9		1163,7		1109		1038,5		952,5		850,7		733,4
	kмн =5	1472,6		1424,6		1357,4		1271,0		1165,4		1040,6		896,6
	kмн =6	1742,3		1685,4		1605,8		1503,4		1378,3		1230,4		1059,8
	kмн =7	2012		1946,2		1854,2		1735,8		1591,2		1420,2		1223
	kмн =8	2281,7		2207,0		2102,6		1968,3		1804,1		1610,0		1386,2
	kмн =9	2551,4		2467,9		2351,0		2200,7		2017,0		1799,9		1549,4

Рис. 4.7.1 Совмещенная характеристика участков нефтепровода и характеристика НПС

1 -характеристика первого участка;

2-характеристика второго участка;

3-характеристика третьего участка.

Из совмещенной характеристики (рис.4.7.1) найдем значения подпором на входе и напоров на выходе каждой НПС. Для первого резкими, соответствующего трем работающим магистральным насосам на каждой НПС (режим 3-3-3), производительность перекачки определяется пересечением характеристики нефтепровода 3 и суммарной характеристики НПС при к_м=9, (рабочая точка М₂) и соответствует значению Q=3390 м³/ч. Подпор на головной НПС-1 равен отрезку ab, а напор на ее выходе равен отрезку ad. Чтобы найти подпор на входе НПС-2, нужно определить разность отрезков ad и ас, то есть из напора на выходе ГНПС-1 вычесть потери напора на первом участке (кривая 1). Рассуждая аналогично, определим величины отрезков, соответствующих подпорам и напорам остальных НПС (табл. 4.7.2).

Таблица 4.7.2 Напоры и подпоры нефтеперекачивающих станций на режиме 3-3-3

Нефтеперекачивающая станция	Количество работающих магистральных насосов	Обозначение отрезка
		Подпор на входе НПС	Напор на выходе НПС
ГНПС-1	3	ab	ad
НПС-2	3	cd	cf
НПС-3	3	ef	eA