6.3. Режим работы нефтепровода при периодических сбросах и подкачках
Одним из важнейших технологических расчетов является расчет работы нефтепровода при периодических сбросах и подкачках.
Методика решения
1. Сброс:
Критическая
левой части
, (6.24)
где (с+1) - станция сброса, a и b – параметры НПС.
Критический
сброс при
,
(6.25)
если
,
то регулирование в правой части на
:
(6.26)
.
(6.27)
2. Подкачка:
Критическая
подкачка при
;
(6.28)
Критический расход в правой части
.
(6.29)
Если , то регулирование в левой части на
.
(6.30)
Пример 6.3. Расчет режима работы трубопровода со сбросом.
Для
примера рассчитаем режим работы
трубопровода со сбросом, если сброс
будет на станции 3. Определим
,
режим работы. Сброс равен 4
,
где
-
критический сброс, т.е. такой, при котором
подпор на станции сброса равен минимально
допустимому [
]
.
Решение
Для
определения а и b насоса
составим уравнения насоса
;
м;
м3/с;
м;
м3/с;
;
д/насоса;
;
д/станции;
Проверка: =5600=1,53 м3/с; =234,58-54,68·1,531,75=119,3 м.
По характеристике =120≈119 м;
;
м3/с;
м3/с=153,68
м3/час;
м3/с=614,7
м3/час.
Найдем :
м.
м, т.е. отключаем
К=1 насос (
),
а остальные 81 м дросселируем.
Делаем
проверку:
- левая часть,
правая часть
м;
м;
;
;
м;
м;
м;
;
;
.
В правой части отключаем один насос на станции 5 и еще 81 м дросселируем на станции.
Условие задачи для контрольной работы
Сделать технологический расчет трубопровода для перекачки нефти в количестве
млн. тонн/год, если
расчетная длина трассы
, км; разность нивелирных отметок конца
и начала нефтепровода
,
м; вязкость нефти
и
сСт; плотность нефти
кг/м3;
расчетная температура нефти
,ºС.
Наружным диаметром и рабочим давлением
задаться по нормам технологического
проектирования.
По результатам гидравлического расчета подобрать насосы (принять число рабочих насосов =3÷2), определить число НПС на профиле трассы с округлением в большую сторону. Определить рабочую точку системы нефтепровод – насосные станции графо-аналитическим методом. Расставить НПС по трассе нефтепровода методом Шухова.
Произвести аналитическую проверку режима работы НПС, а также проверить режим работы НПС и нефтепровода при отключении НПС-3 и произвести регулирование режима работы остальных НПС.
Численные значения данных по вариантам принимать по таблице 6.4.
Таблица 6.4. Исходные данные к задаче
№№ вариантов |
, млн. т/год |
, км |
, м |
кг/м3 |
сСт |
сСт |
ºС |
К, число рабочих насосов НПС |
1 |
2,8 |
400 |
40 |
800 |
21 |
11 |
5 |
2 |
2 |
3,9 |
420 |
50 |
842 |
22 |
12 |
4 |
2 |
3 |
4,2 |
360 |
60 |
844 |
23 |
13 |
3 |
2 |
4 |
5,0 |
380 |
70 |
846 |
24 |
14 |
2 |
2 |
5 |
6,0 |
480 |
80 |
848 |
25 |
11 |
1 |
2 |
6 |
9,0 |
410 |
90 |
850 |
19 |
10 |
7 |
2 |
7 |
10,5 |
500 |
100 |
852 |
18 |
9 |
8 |
2 |
8 |
13,2 |
490 |
30 |
854 |
20 |
12 |
9 |
2 |
9 |
16,0 |
460 |
55 |
856 |
17 |
9 |
10 |
2 |
10 |
20,5 |
520 |
65 |
858 |
16 |
8 |
11 |
2 |
11 |
25,0 |
470 |
75 |
860 |
26 |
14 |
12 |
3 |
12 |
30,0 |
390 |
95 |
845 |
27 |
16 |
13 |
3 |
13 |
32,0 |
450 |
85 |
855 |
28 |
13 |
14 |
3 |
14 |
35,0 |
480 |
120 |
865 |
25 |
12 |
15 |
3 |
15 |
37,0 |
510 |
110 |
835 |
22 |
11 |
14 |
3 |
16 |
42,0 |
520 |
80 |
851 |
24 |
14 |
12 |
3 |
17 |
42,0 |
530 |
70 |
843 |
19 |
10 |
11 |
3 |
18 |
50,0 |
540 |
60 |
847 |
18 |
11 |
10 |
3 |
19 |
55,0 |
550 |
40 |
849 |
17 |
9 |
7 |
3 |
20 |
60,0 |
560 |
90 |
853 |
15 |
8 |
8 |
3 |
21 |
65,0 |
570 |
70 |
857 |
16 |
7 |
11 |
3 |
22 |
70,0 |
580 |
80 |
861 |
21 |
10 |
13 |
3 |
23 |
75,0 |
590 |
75 |
839 |
22 |
12 |
12 |
3 |
24 |
80,0 |
600 |
100 |
841 |
23 |
11 |
14 |
3 |
25 |
85,0 |
420 |
80 |
851 |
24 |
12 |
11 |
3 |
……………………………………………………………….. Приложение 1
Расчетное число рабочих дней магистральных нефтепроводов
Протяженность нефтепровода, км |
Диаметр нефтепровода, мм |
|
до 820 включительно |
Свыше 820 |
|
до 250 |
357 |
355 |
свыше 250 до 500 |
356/355 |
353/351 |
свыше 500 до 700 |
354/352 |
351/349 |
свыше 700 |
352/350 |
349/345 |
Приложение 2
Параметры магистральных нефтепроводов
Производительность, млн. т. год |
Диаметр (наружный), мм |
Рабочее давление |
|
МПа |
кгс/см2 |
||
0,7-1,2 |
2129 |
8,8-9,8 |
90-100 |
1,1-1,8 |
273 |
7,4-8,3 |
75-85 |
1,6-2,4 |
325 |
6,6-7,4 |
67-75 |
2,2-3,4 |
377 |
5,4-6,4 |
55-65 |
3,2-4,4 |
426 |
5,4-6,4 |
55-65 |
4-9 |
530 |
5,3-6,1 |
54-62 |
7-13 |
630 |
5,1-5,5 |
52-56 |
11-19 |
720 |
5,6-6,1 |
58-62 |
15-27 |
820 |
5,5-5,9 |
56-60 |
23-55 |
1020 |
5,3-5,9 |
54-60 |
41-90 |
1220 |
5,1-5,5 |
52-56 |
Приложение 3
Перечень технических условий на стальные трубы большого диаметра
отечественного производства и их характеристики
Поставщик труб №№ технических условий |
Рабочее давление, МПа (кг/см2) |
Наружный (внутренний) диаметр труб, мм |
Номинальная толщина на стенки, мм |
Марка стали |
Временное сопротивление разрыву, МПа (кгс/мм2)
|
Предел текучести, МПа, (кгс/мм2)
|
Конструкция трубы и состояние поставки металла |
Коэффициент надежности по материалу К1 |
Челябинский трубопрокатный завод ТУ 14-3-1138-82 |
5,4-6,3 (55-64 |
1220 |
11,0 12,0 13,0 14,3 15,2 |
17Г1С-У |
510,0 (52,0) |
362,6 (37,0) |
Прямошовные трубы из нормализованной, низколегированной стали |
1,47 |
Челябинский трубопрокатный завод ТУ 14-3-1138-82 |
5,4-6,3 (55-64 |
1220 |
11,0 11,5 12,0 13,0 13,8 |
13Г2АФ |
529,6 (54,0) |
362,6 (37,0) |
Прямошовные трубы из нормализованной, низколегированной стали |
1,47 |
Волжский трубный завод ТУ 14-3-721-78 |
5,4-6,3 (55-64 |
1220 |
10,5 12,0 12,5 |
17Г1С термообработанные |
588,7 (60,0) |
412 (42,0) |
Спиральношовные термические упрочненные трубы из рулонной низколегированной стали |
1,4 |
12,0 |
17Г1С нетермообработанные |
510,0 (52,0) |
362,6 (37,0) |
Сприлальношовные трубы из рулонной горячекатаной низколегированной стали с локальной термообработкой швов |
1,47 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Перечень технических условий и ГОСТов на стальные трубы малого диаметра
Номер ГОСТов или технических условий на трубы |
Наружный диаметр труб. мм |
Толщина стенки труб, мм |
Марка стали и номер ГОСТов |
Коэффициент надежности по материалу стали |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|