пожарная безопастность. 4-INGT-ZF-D8E_шарифкулов (лр2). Лабораторная работа 2 Промышленная и пожарная безопасность на объектах нефтегазодобычи

• Название: Лабораторная работа 2 Промышленная и пожарная безопасность на объектах нефтегазодобычи
• Анкор: пожарная безопастность
• Дата: 21.12.2022
• Размер: 61.51 Kb.
• Имя файла: 4-INGT-ZF-D8E_шарифкулов (лр2).docx
• Тип: Лабораторная работа; #856321

МИНОБРНАУКИ РОССИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Самарский государственный технический университет» (ФГБОУ ВО «СамГТУ»)

Лабораторная работа №2

«Промышленная и пожарная безопасность на объектах нефтегазодобычи»

На тему «Расчет количества нефти,вылившейся из нефтепровода вследствие аварии»

Выполнил студент:

Шарифкулов И.Р.

____________

(подпись)
Проверил: Яговкин Н.Г.

___________

(подпись)

Самара 2022 г.

Практическое задание № 1

Расчет количества нефти, вылившейся из нефтепровода
вследствие аварии

Вариант 16.

Задача 1. На нефтепроводе произошел порыв. Рассчитать объем нефти, вытекший через место повреждения до момента выключения насосов.

Исходные Данные

τА = 8 ч 15 мин	Время повреждения нефтепровода
τ0 = 8 ч 30 мин	Время останова насосов
Q0 = 0,78 м3/с	Расход нефти в неповрежденном нефтепроводе при работающих насосных станциях
Q = 1,1м3/с	Расход нефти при работающих насосах в поврежденном нефтепроводе
l= 112 км=112000 м	Протяженность аварийного участка нефтепровода между двумя насосными станциями
х* = 50 км=50000 м	Расстояние от насосной станции до места повреждения
Z1 = 156 м	Геодезическая отметка начала аварийного участка
Z2 = 140 м	Геодезическая отметка конца аварийного участка
P’ = 40^105 Па	Давление в начале участка
P’’ = 4^105 Па	Давление в конце участка
g = 9,81 м/с2	Ускорение силы тяжести
ρ = 850 кг/м3	Плотность нефти
то = 0,25	Показатель режима движения нефти по нефтепроводу
i0 = 0,006	Гидравлический уклон

Решение.

Расход нефти через место повреждения:





Данное выражение невозможно вычислить в связи очень большим соотношением Q’ и Q₀, так как, вероятно, геодезическая отметка перевальной точки или места повреждения находится значительно выше начально. Поэтому, примем допущение, что Q₁=Q’=1,100 м³/с.

Задача 2. На нефтепроводе произошел порыв. Величина утечки не фиксируется приборами на НПС. Рассчитать расход через место повреждения. Площадь отверстия ω = 1,4 см², кинематический коэффициент вязкости нефти v= 1*10^-5 м²/с, давление в начале участка P' = 40^10⁵ Па, гидравлический уклон i= 0,006, глубина заложения нефтепровода h_T= 3,2 м, плотность нефти ρ = 850 кг/м³, расстояние от НПС до места повреждения х* = 25 км.

Решение.

Вычисляем эквивалентный диаметр отверстия:


Перепад напора в точке истечения:



Вычисляем число Рейнольдса:



Таблица 1 – Коэффициент расхода

Показатели при Re	<25	25...400	400...10000	10000...300000	>300000
Коэффициент расхода μ	Re/48	Re/(1,5+1,4R)	0,29 + 0,27 / 6√Re	0,592 + 5,5 / √Re	0,595

Коэффициент расхода по табл. 1:



Расход через отверстие:



Задача 3. Рассчитать объем нефти, вытекшей через место повреждения нефтепровода от момента остановки перекачки τ₀=8 ч 30 мин до закрытия задвижек τ_З=9 ч 10 мин. Z₁=125 м - геодезическая отметка самой высокой точки профиля аварийного участка нефтепровода, Z_M=100 м - геодезическая отметка места повреждения, на аварийном участке нефтепровод имеет постоянный гидравлический уклон i=0,005, напор, создаваемый атмосферным давлением h_а= 16 м, внутренний диаметр трубопровода Dвн=150 мм, площадь отверстия ω=15 см², элементарный интервал времени 15 минут, принять коэффициент расхода μ = 0,62.


Решение.

Напор в отверстии:



Расход через отверстие:



Объем нефти, вытекшей за элементарный интервал:



Длина опорожненного участка нефтепровода:




Q₂= 7,5 10^-3 ∙ м³/с, V₂ = 6,71 м³, l₂ = 379,7 м.

h₃ = 1,4 м, Q₃ = 4,8 ∙10^-3 м³/с, V₃ = 2,90 м³.

Общий объем вылившейся при аварии нефти:

V = V₁+V₂ +V₃= 8,93 + 6,71 + 2,90 = 18,53 м³.