Руководящие документы по промысловым трубопроводам. Гидравлические основы трубопроводного транспорта. Контроль герметичности трубопровода. Методы и средства технической диагностики трубопроводов

Соотношение диаметров трубопроводов, давления и пропускных способностей трубопроводов

Рабочей характеристикой насосного агрегата называют зависимость между подачей насоса Q и развиваемым им напором Н.

Суммарную зависимость Н = f(Q) для всех работающих на станции насосных агрегатов называют характеристикой насосной станции.

Рис. Зависимость напора от расхода при последовательном соединении двух различных насосов

Для определения суммарной характеристики нескольких одинаковых центробежных насосов, включенных параллельно, следует провести графическое построение, при котором псе абсциссы кривой Q - Н одного из насосов (кривая z= 1) увеличивают в два (три) раза, как это показано на рис.

•П

Рис. Зависимость напора от расхода при параллельном соединении двух одинаковых насосов

Кривая z= 2 является итоговой характеристикой станции.

При последовательной работе насосов складывают ординаты (напоры), соответствующие одинаковым расходам (у₁ + у₂; у₃ + у₄;…). На рис. 3.1 нижняя кривая Н_n- характеристика подпорного насоса, а средняя Н₀ - основного; верхняя кривая Н_с - представляет собой характеристику этого спаренного агрегата.

Наряду с построением итоговой характеристики одной насосной станции при гидравлическом расчете и анализе работы нефтепровода имеет важное значение график, изображающий суммарную характеристику всех насосных станций трубопровода. Поскольку все станции на трубопроводе работают последовательно, то искомая суммарная характеристика строится по правилу сложения ординат всех станции. На рис. показано построение такой характеристики Н_г+зп для нефтепровода, имеющего четыре насосные станции: головную, оборудованную кроме основных насосов подпорными насосами, и три промежуточные, оборудованные только основными насосами. На промежуточных станциях подпор, необходимый для нормальной работы насосов, создается предыдущей перекачивающей станцией.

Рис. Зависимость напора от расхода при работе нескольких насосных станций:

кривая Н_г — для головной насосной станции;

кривая Н_г+п - для головной и промежуточной станций

На каждом таком графике следует отмечать область режимов, отвечающих наибольшим значениям КПД. Эта зона на рис. заштрихована.

Характеристикой трубопровода называется зависимость между потерей напора Н и расходом Q, т. е. Н =f(Q).

Общая потеря напора Н₀, которую должны преодолеть насосные станции, слагается из потерь на трение h и преодоление разности нивелирных отметок Δz, т.е.

                                                                                                     (3.19)

или

                          Н₀ = f₀Q^2-mL+Δz,                                                                                         (3.20)

где   f₀ = β (ν^m /D^5-m) - гидравлический уклон при единичном расходе (Q = 1).

Если трубопровод имеет участки с лупингами, то (при одинаковых D_л) на основании очевидного равенства

                          Н₀ = i(L-x)+i_лx+Δz

и формулы (3.9)

                          Н₀ = i [L - x (l - ω)] + Δz

или

                          Н₀ = f₀Q^2-m [L - x (l - ω)] + Δz.                                                                (3.21)

Здесь х - суммарная протяженность лупингованных участков. График зависимости потери напора от расхода Н₀ = f (Q) называется характеристикой трубопровода.

Рис. Совмещенная характеристика насосных станций и трубопровода

Уравнения (3.19), (3.20) и (3.21) являются аналитическими выражениями характеристики трубопровода.

При малых расходах в зоне ламинарного течения зависимость Н₀ от Q - линейная (2 -т =1). При Q > (πDν/4) Re_кр она выражается параболой (2 - т = 1,75; 2 - т = 2) Начальной точкой характеристики является конец отрезка Δz, откладываемого 'по оси Н₀ (при Q = 0; Н₀= Δz) вверх, если z₂ > z₁,, или вниз, когда z₂ < z₁,. Если в конце трубопровода имеется противодавление ρ₂, то к значению Δzприбавляется р₂/рg.

Величины ν, Lи D определяют крутизну характеристики; чем больше вязкость нефтей. протяженность трубопровода или чем меньше его диаметр