Перекачка высоковязкой и застывающей нефти, страница 19

Из рис. 2.17, б следует, что зона неустойчивой работы существует при всех значениях полного коэффициента теплопередачи. С увеличением К она охватывает все больший диапазон расходов. Отсюда можно сделать вывод, что в летнее время вследствие уменьшения К устойчивость работы нефтепровода повышается. В весеннее и осеннее время происходит обратное явление: вследствие увлажнения грунта величина полного коэффициента теплопередачи увеличивается и устойчивость работы нефтепровода понижается. Поэтому в периоды сильных и продолжительных дождей обслуживающий персонал должен быть особенно внимателен и быстро реагировать на изменения режима работы нефтепровода. В подобных случаях во избежание остановки “горячих” трубопроводов целесообразно перейти на перекачку менее вязкой нефти или повысить начальную температуру высоковязкой нефти. Это приведет к увеличению расхода и сделает работу трубопровода более устойчивой.

С повышением начальной температуры нефти(рис. 2.17, в), как и следовало ожидать, потери напора на трение резко уменьшаются. Наоборот, значительное понижение Т_н немедленно приводит к переходу рабочей точки в I зону характеристики, т.е. практически означает его остановку. Наиболее чувствительна к изменению Т_н рабочая III зона характеристики. С повышением Т_н диапазон расходов, соответствующий зоне неустойчивой работы, увеличивается. При сравнительно низких температурах подогрева зона неустойчивой работы на характеристике “горячего” нефтепровода исчезает и его работа  становится устойчивой во всем диапазоне расходов.

С понижением температуры окружающей среды (рис. 2.17, г) происходит сравнительно небольшое увеличение потерь напора на трение в рабочей зоне характеристики и чрезвычайно сильное в области малых расходов (I и начало II зоны). Это объясняется сильным охлаждением медленно движущейся нефти на перегонах между пунктами подогрева, в результате чего она приобретает температуру близкую к температуре окружающей среды. Поэтому с наступлением зимних холодов, особенно при продолжительных сильных морозах “горячие” нефтепроводы необходимо эксплуатировать при максимальных расходах, не допуская остановок. С понижением Т_о область расходов, соответствующая II зоне, увеличивается. При достаточно высоких Т_о эта зона исчезает и нефтепровод работает устойчиво при любых расходах. Это явление характерно для летнего периода работы.

Если по тем или иным причинам “горячий” нефтепровод перешел на работу во II зону, его можно перевести в III  рабочую зону следующими способами:

а) увеличить температуру подогрева нефти Т_н, не снижая расхода;

б) увеличить напор насосов;

в) перейти на перекачку менее вязкой нефти без снижения расхода и начальной температуры нефти.

Когда нельзя обеспечить непрерывную перекачку по “горячим” нефтепроводам с достаточно  высокими расходами прибегают к их циклической эксплуатации. Ее сущность заключается в том, что некоторое число дней трубопровод эксплуатируют с проектной пропускной способностью, которая обеспечивает нормальный тепловой режим и гидравлические потери в пределах возможностей насосной станции, а некоторое число дней перекачку по трубопроводу не производят. Применение циклической перекачки требует увеличения резервуарной емкости на головных сооружениях, вытеснения высоковязкой нефти из трубопровода при длительных остановках маловязкой жидкости и ряда других мер. Но в ряде случаев это экономически выгоднее, чем строить дополнительные пункты подогрева или насосные станции.

2.3.6. Определение числа и расстановка станций на “горячем”

          трубопроводе

Расчетное число пунктов подогрева  равно отношению полной длины трубопровода L к расчетному расстоянию между ними , т.е. . Если принять для простоты К_л » К_т = К (что идет в запас расчета), то

и соответственно

                                    .                     (2.30)