3.4. Расчет основных технологических параметров
нефтепровода
Технологический расчет трубопроводов, по которым перекачиваются нефть и нефтепродукты, имеющие постоянную температуру по длине всего трубопровода, включает: определение оптимальных параметров: диаметра трубопровода, давления на нефтеперекачивающих станциях и числа насосных станций; расстановку насосных станций вдоль фиксированной трассы трубопровода; определение режимов перекачки.
Гидравлический расчет трубопровода при изотермическом режиме перекачки выполняют по основным формулам, устанавливающим взаимосвязь между вышеперечисленными факторами.
Обработка исходных данных
Пропускная способность нефтепровода объемная (Q) или массовая (G) является основной исходной величиной для гидравлического расчета.
G = ρt × Q, (7)
где:
ρt – расчетная плотность нефтепродукта,
ρt = ρ20 - ξt × (t - 20), (8)
где:
ρ20 – плотность нефтепродуктов при температуре 20 ˚С,
ξt – температурная поправка,
ξt = 1,825 - 0,001315 × ρ20 (9)
Средняя скорость движения нефтепродуктов по трубопроводу – v - связана с расходом соотношением
, (10)
где:
Fсв – площадь поперечного сечения трубы в свету,
Dвн - внутренний диаметр трубопровода. С учетом значений Q и v внутренний диаметр трубопровода равен:
.
(11)
Исходя из ориентировочно принятого
диаметра трубопровода Дн = 530 мм и минимальной глубины укладки до
верхней образующей трубы 0,8 м, находим
глубину заложения оси трубопровода Нз по формуле:
Нз = Дн/2+h = 530/2+800 = 1,065 м @ 1м. (12)
Технологический расчёт нефтепровода проводим для самых невыгодных условий. Такими являются зимние условия с наиболее низкими температурами. Температуру нефти принимаем равной температуре грунта на глубине заложения оси трубопровода равной 1 м. На этой глубине в районе прохождения трубопровода минимальная температура составляет +4оС, а максимальная +14 оС (по данным климатологического справочника).
Производим пересчёт плотности нефти при 20 оС ρ20 =850 кг/м3 на расчётные температуры +4 оС и +14 оС.
+4 = 850 - (1,825 – 0,001315 × 850) × (4-20) = 861,3 кг/м3
+14 = 850 - (1,825 – 0,001315 × 850) × (14-20) = 854,2 кг/м3
Имея заданную массовую пропускную способность G=8,0 млн.т/год, находим объемную пропускную способность нефтепровода при нормативной годовой загрузке нефтепровода 350 дней:
Qt = G / ρt (13)
Q+4= 8·106×103/(350×24×60×60×861,3) = 0,307 м3/с,
Q+14= 8×106×103/(350×24×60×60×854,2) = 0,310 м3/с.
Принимая среднюю скорость нефти в трубопроводе ориентировочно равной 1-2 м/сек (для расчета используем v = 1,5 м/сек), определяем внутренний диаметр трубопровода в двух вариантах:
м.
м.
Выбор конкурирующих диаметров труб
В соответствии с «Нормами технологического проектирования» в части пропускной способности нефтепровода выбор оптимального диаметра трубопровода необходимо вести по диаметру, ближайшему к расчетному, и двум диаметрам, ближайшим к выбранному.
Ближайшим к расчетному значению
является наружный диаметр трубопровода Dнар = 530 мм. Конкурирующими
диаметрами для него будут являться Dнар1 = 630
мм и Dнар2 = 426 мм, [1,табл.?????]
По теории, все расчеты - до выбора оптимального диаметра - ведутся для зимних условий параллельно для трубопроводов всех трех диаметров. Здесь будут приведены подробные расчеты только для диаметра Dнар=530мм. Так как труба с Dнар = 630 мм в настоящее время снята с производства, то следующим конкурирующим диаметром, большим от расчетного, является Dнар1 = 720 мм. Применение трубы такого диаметра для перекачки 8 млн.т/год явно нецелесообразно.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.