 |
Необходимое число насосных станций
|
|
|
|
Введение
Роль трубопроводного транспорта в системе нефтегазовой отрасли промышленности чрезвычайно высока. Он является основным и одним из дешевых видов транспорта нефти от мест добычи на нефтеперерабатывающие заводы и экспорт. Магистральный трубопроводы, обеспечивая энергетическую безопасность страны, в тоже время позволяют разгрузить железнодорожный транспорт для перевозок других важных для народного хозяйства грузов.
Проектирование и эксплуатация трубопроводов и газонефтехранилищ являются важными комплексными задачами, требующими специальных подходов и решений.
Цель данного курсового проекта состоит в укреплении и закреплении знаний, полученных в процессе изучения дисциплины "Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ".
Исходные данные
Для гидравлического расчета и размещения насосных станций по сжатому профилю трассы предлагаются следующие общие данные:
перевальная точка отсутствует;
расчетная кинематическая вязкость ν = 0,55 см² /сек;
средняя абсолютная шероховатость для нефтепроводных труб после нескольких лет эксплуатации Δ= 0,2 мм.
Таблица 1 - Данные для гидравлического расчета
| Параметры | Вариант |
| 3 | |
| Dн - диаметр трубопровода наружный, мм | 1220 |
| Q - производительность, млн. т. /год | 70 |
| L - длина трубопровода, км | 560 |
| Δz=z2-z1 - разность отметок начала и конца нефтепровода, м | 25 |
| ρ - средняя плотность, т/м3 | 0,870 |
| P1 - давление насосной станции, кгс/см2 | 46 |
| P2 - давление в конце участка, кгс/см2 | 1,5 |
| δ - толщина стенки, мм | 14 |
Таблица 2 - Данные для прочностного расчета
| Параметры | Вариант |
| 3 | |
| Dн - диаметр трубопровода наружный, мм | 1220 |
| Марка стали | 12 Г2СБ |
| t0 - температура при сварке замыкающего стыка, 0с | -20 |
| t0 - температура эксплуатации нефтепровода, 0с | 22 |
| ρ - средняя плотность, т/м3 | 0,87 |
| P1 - рабочее давление насосной станции, кгс/см2 | 46 |
| h0 - глубина заложения нефтепровода, м | 1,0 |
| ρ и - радиус естественного изгиба нефтепровода, м | 1200 |
|
|
|
Гидравлический расчет нефтепровода. Определение количества насосных станций и их размещение
2.1 Секундный расход нефти:
, м3/с (1)
где N г =350 дней - расчетное число рабочих дней для магистрального нефтепровода диаметром свыше 820 мм и длиной свыше 500 км. [2, табл 5.1]
м3/с.
Внутренний диаметр трубопровода
d = D - 2*δ = 1220-2*14 = 1192 мм = 1, 192 м. (2)
Средняя скорость течения нефти по трубопроводу
рассчитывается по формуле
, м/с (3)
Проверка режима течения
, (4), 
Re > ReKp = 2320, режим течения нефти турбулентный. Находим ReI и ReII.
, (5)
, (6)
где ε - относительная шероховатость труб.
; 
;
2320 < Re < ReI - зона гидравлически гладких труб.
Коэффициент гидравлического сопротивления определяется для зоны гидравлически гладких труб
по формуле Блазиуса:
, (7)
Гидравлический уклон находим по формуле
, (8)
Потери напора на трение в трубопроводе
, (9)
м
Потери напора на местные сопротивления:
, (10)
м
Полные потери напора в трубопроводе:
, (11)
м
Напор, развиваемый одной насосной станцией
, (12)
м
Необходимое число насосных станций
, (13)
2.10 Округляем число станций в большую сторону n1 = 6.
Размещение насосных станций по трассе нефтепровода выполняем по методу В.Г. Шухова (см. рис.1). Из точки начала нефтепровода в масштабе высот (М 1: 10) откладываем напор, развиваемый всеми тремя станциями
ΣНст=511,5*6=3069 м.
Полученную точку соединяем с точкой конца нефтепровода прямой линией. Уклон этой линии больше гидравлического уклона, т.к округление станций сделано в большую сторону.
|
|
|
Прямую суммарного напора всех станций делим на пять равных частей. Из точек деления проводим линии, параллельные наклонной прямой. Точки пересечения с профилем дают местоположение насосных станций от первой до шестой.
Рисунок 1 - Расстановка станций по методу В.Г. Шухова
Фактическая производительность:
; (14)
где m=0,25 - коэффициент Лейбензона для зоны гидравлически гладких труб. [2, табл 5.3]
м3/с
Фактическая производительность больше расчетной на 4,2%.
|
|
|
12 |
