Проектирование трубопроводного транспорта нефти от 1-го нефтепромысла НГДУ “Речицанефть” до Мозырского нефтеперерабатывающего завода, страница 5

Таким образом сопоставительный расчет будет проводиться только для двух конкурирующих диаметров труб: 530 и 426 мм. Результаты расчетов будут сведены в табл.4.

Гидравлический расчет

По сортаменту труб [2,табл.6] находим, что трубы с наружным диаметром 530 мм имеют толщину стенки от 7 до 10 мм. Выбираем трубу, выпускаемую ОАО “Выксунский металлургический завод” (Россия), 530 × 8 (17Г1С) К50 ТУ14-3-1573-96. Характеристика трубы приведена в таблице 3. Так как толщина ее стенки δ = 8 мм, то внутренний диаметр трубопровода D_вн = 514 мм.

Потери напора от трения жидкости по длине трубопровода – h_τ- определяются по формуле Дарси-Вейсбаха

(14)

где:

λ_тр – коэффициент гидравлического сопротивления;

L - длина трубопровода (L=89 км);

g – ускорение свободного падения (g=9,81 м/сек²).

Гидравлический режим течения жидкости по трубопроводу при заданных пропускной способности Q, длине L и внутреннем диаметре D_вн трубопровода характеризуется числом Рейнольдса     ,                (15)

где

n, μ – соответственно кинематическая и динамическая вязкости нефти.

При ламинарном течении λтр определяется по формуле Стокса:

                                                     λ_тр = 64 / Re                                               (16)

Ламинарный режим сохраняется до Re @ 2300.

Таблица 3

Технические характеристики нефтепроводной трубы

с наружным диаметром 530 мм из стали марки 17ГС1

Изготовитель: Выксунский металлургический завод, г. Выкса, Россия

При турбулентном режиме течения (Re > 2300) различают три зоны трения:

зону гидравлически гладких труб

2320 < Re < Re1,

                                              λ_тр = 0,3164 / Re^0,25                                          (17)

зону смешанного трения

Re1 < Re < Re2,

                                                λтр = 0,11× (ε+68 / Re)^0,25                              (18)

зону квадратичного течения

Re > Re2,

                                                                                             (19)

Здесь ε –относительная шероховатость труб, значение которой берется из таблицы, приведенной в справочнике для сооружения магистральных трубопроводов.

Гидравлический уклон (т.е. потери напора на трение) рассчитывается по формуле:

                                                                                            (20)

Имея все необходимые данные, произведем расчет.

Так как секундный расход нефти при самых неблагоприятных температурных условиях (+4 ^оС) равен 0,307 м³/с, находим скорость движения нефти с использованием уточненного внутреннего диаметра трубопровода D_вн = 514 мм: 

                                             ,                                                (21)

Находим Re по формуле (15):

Таким образом, режим течения нефти в трубопроводе – турбулентный.