 |
Опрделить толщину стенки трубопровода. Провести расчет трубопровода на прочность
|
|
|
|
| Исходные данные | Варианты | |||||||||
| 1/2 | 3/4 | 5/6 | 7/8 | 9/10 | 11/12 | 13/14 | 15/16 | 17/18 | 19/20 | |
| 1. Производительность трубопровода G, (млн. т/год) | 6//7 | 7/8 | 8/9 | 9/10 | 10/11 | 11/12 | 12/13 | 13/14 | 6/9 | 5/9 |
| 2 Температура эксплуатации, 0С | -40/-30 | -35/-20 | -35/-40 | -25/-34 | -40/-33 | -28/-25 | -34/-33 | -40/-38 | -35/-30 | -28/-30 |
| 3.Максимальная температура грунта, 0С | 14/16 | 15/18 | 14/12 | 17/11 | 12/14 | 15/17 | 13/14 | 12/10 | 13/14 | 16/15 |
ЗАДАНИЕ № 2
Определение количества насосных станций и выбор оборудования насосных станций
Технологический расчет нефтепровода ведется для самых невыгодных условий, каковыми являются зимние условия с наиболее низкими температурами. Свойства нефти определяют для температуры на глубине заложения оси нефтепровода. Расстояние от поверхности грунта до верхней образующей трубопровода принимают равным 0.8 м, прибавив радиус трубопровода, который выбирают по заданной пропускной способности G по табл. 1и получают глубину заложения оси трубопровода НЗ.
, [м] (2.1)
Плотность (rt) нефти (жидкости)на расчетную температуру на глубине заложения трубопровода находят по формуле
,[кг/м3] (2.2)
где r20 – плотность нефти при температуре 200С, кг/м3;
-температурная поправка, кг/м3 0С
, ( 2.3)
Пересчет вязкости при расчетной температуре nt производится по формуле
, 
(2.4)
где 
– коэффициент кинематической вязкости при температуре t1, м2/с;
u – коэффициент, значение которого определяется по известным значениям вязкостей при двух температурах
. (2.5)
Объемный секундный расход нефти рассчитывается по формуле
, 
(2.6)
где G – производительность трубопровода, т. год.
Определение режима потока
Определяем число Рейнольдса
. (2.7)
Re <2300, то режим потока ламинарный;
2300 < Re < Re 1 пер – поток турбулентный в зоне гидравлически гладких труб; Re 1 пер < Re < Re 2 пер – поток турбулентный в переходной зоне;
|
|
|
Re > Re 2 пер – зона квадратичного трения.
Переходные значения числа Рейнольдса определяются по формулам
(2.8)
и
, (2.9)
где 
– эквивалентная шероховатость труб, значения которой приведены в табл. 7.
Определение гидравлического уклона
Гидравлический уклон i находится по формуле
, 
(2.10)
где g – ускорение свободного падения, м/с2;
- коэффициент гидравлического сопротивления.
Коэффициент гидравлического сопротивления в зависимости от режима потока рассчитывается по формулам:
а) для ламинарного режима потока по формуле Стокса
; (2.11)
б) для турбулентного режима в зоне гидравлически гладких труб по формуле Блазиуса
; (2.12)
в) для турбулентного режима в переходной зоне по формуле Альтшуля
; (2.13)
г) для зоны квадратичного трения по формуле Никурадзе
, (2.14)
где 
относительная шероховатость труб:
. (2.15)
Определение полной потери напора
Полные потери напора в трубопроводе Н определяют по формуле
, 
(2.16)
где 1,01 – коэффициент, учитывающий местные сопротивления в трубопроводе;
Z - разность отметок конца и начала трубопровода, м;
L - длина трубопровода, м.
Определение числа насосных станций
Число насосных станций определяется приближенно по формуле
, (2.17)
где h – дополнительный напор, слагаемый из потерь в коммуникациях станции и величины передаваемого давления, требуемого для обеспечения работы основных насосов без кавитации (табл. 8), м3/ч;
Н ст- напор на выходе насосной станции
, 
(2.18)
где р – допускаемое давление в трубопроводе, МПа, (табл.1);
rt - плотность при расчетной температуре, кг/м3.
Число станций округляется, как правило, до ближайшего, большего целого числа.
Выбор основного оборудования
По заданной пропускной способности определяется марка насоса (табл. 9).
Разделив значение напора станции на величину напора насоса при заданном расходе, находится количество насосов на одной станции. При этом на каждые 3 рабочих насоса принимается 1 резервный.
|
|
|
Подбирается электродвигатель для насосов (табл. 9), исходя из потребной мощности, рассчитываемой по формуле
, (2.19)
где Nн – мощность электродвигателя, кВт;
– напор, развиваемый насосом, м;
– подача насоса, м3/с;
- КПД насоса, в долях единицы.
В соответствии с требуемым кавитационным запасом подбирают подпорные насосы для головной насосной станции и промежуточных насосных станций с емкостью (табл.9).
ДАННЫЕ ДЛЯ ЗАДАНИЯ № 2
|
|
|
