Методические указания к выполнению индивидуального задания по дисциплине

• Название: Методические указания к выполнению индивидуального задания по дисциплине
• Дата: 05.09.2018
• Размер: 0.94 Mb.
• Имя файла: MU_k_prakticheskim_i_individualnym_zadanijam_PEHMN(1).docx
• Тип: Методические указания; #49793
• страница: 2 из 2

Режим работы нефтепровода при отключении НС
Одним из самых важных режимов при эксплуатации нефтепровода является работа при отключении одной из НПС на трассе. Временное отключение какой-либо станции может быть вызвано неполадками в системе нефтеснабжения, аварией и т.д. Выход из строя НС резко меняет режим работы нефтепровода, а именно расход, давление, подпоры перед НС. Рассмотрим изменение режима работы при отключении третьей НПС (при п₁>п).
Методика решения
1. Рассмотрим работу нефтепровода при отключении станции «С» и определим производительность.



Рис. 5.2.1. Схема нефтепровода с расстановкой НПС по трассе

Примем, что ∆Z = 0. Тогда линия изменения напоров имеет вид:

i*< i



Рис. 5.2.2. Линия изменения напоров при отключении 3-й НПС

i – гидравлический уклон до отключения НПС; i^* – гидравлический уклон после отключения НПС.
При отключении станции расход Q^* устанавливается автоматически в результате саморегулирования. Очевидно, что Q^* < Q. Максимальная величина Q_* возможна, если:

Н_С-1 = [Н_д];

∆Н_С+1=[∆Н_д],

тогда получим:

,

где Н_д-∆Н_д – располагаемый напор на сдвоенном перегоне; ∆Z^/ – ∆Z сдвоенного перегона; l_С+1- l_С-1 – длина сдвоенного перегона.

Величина Q^*_тах будет лимитировать (ограничивать) производительность всего трубопровода, ее можно принять за расчетную.

2. Определим полные потери напора в трубопроводе при отключении НПС:

Н^*=1,01·h_τ+∆Z+H_К,

где h_τ – потери напора на трение, равны:

.

3. Определим количество насосов:

,

где Н^*_{обт.нас}– напор обточенного насоса при производительности Q^*_тах (по характеристике насоса).

Полученное количество насосов расставляем по длине трубопровода (на НПС-(С-1) ставят максимально возможное по условию прочности нефтепровода количество насосов, т.е. 3).

4. Проверяют режим работы станций из условий:

;

;

;

где К^*₁ – количество насосов на первой станции.

;

где i_* - новый уклон при Q^*_тах.

;

;

;

; (Н_к ≈ 30 м).

Если какие-то условия не выполняются, то напор дросселируют до его допустимого значения. Если после этого проверка сошлась, станции расставлены верно.
Пример. Расчет режима работы нефтепровода при отключении НС
По данным, полученным в результате технологического расчета МН (предыдущий раздел) произвести расчет режима работы нефтепровода при отключении НС.

Решение

м/с <Q_раб.

По характеристике Н^*_{обт.нас} = 180 м.

2. Полные потери при новой производительности

а) Потери напора на трение:

м;

м.

3. Количество насосов

(штук),

принимаем К^*=9 насосов, т.е. должно быть на всех НПС не меньше 9 насосов. Принимаем, что на станции перед отключенной, т.е на второй имеем 3 насоса, а на остальных (1-й, 4-й и 5-й) по 2 насоса.

4. Проверяем режим работы каждой станции с новым количеством насосов.

;

;

;

;

;

,

условие не выполняется, дросселируем на величину 716,5-613,6=102,9 м

;

;

;

;

,

условие не выполняется, дросселируем на 52,895 м

;

.

Гидравлический уклон:

.

Расчет выполнен правильно.

Режим работы нефтепровода при периодических

сбросах и подкачках
Одним из важнейших технологических расчетов является расчет работы нефтепровода при периодических сбросах и подкачках.
Методика решения
1. Сброс:

,

где (с+1) – станция сброса

,

если q>q_кр,то:

.

2. Подкачка:

;

;

Если q>qкр

.
Пример. Расчет режима работы трубопровода со сбросом
Для примера рассчитаем режим работы трубопровода со сбросом, если сброс будет на станции 3. Определим q_кр, режим работы. Сброс равен 4q_кр, где q_кр – критический сброс, т.е. такой, при котором подпор на станции сброса равен минимально допустимому [Н_д].

Решение

;

м³/с;

м³/с;

;

;

;

;

Проверка: Q=5600=1,53 м³/с; H=234,58-54,681,53^1,75=119,3 м.

По характеристике H=120119м;

;

м³/с;

м³/с=153,68 м³/ч;

q=4q_кр=0,171 м³/с=614,7 м³/час.

Найдем H`:



– 63 – 30 = 241,76 м.

м, т.е. отключаем К=1 насос (Носн=160м), а остальные 81м дросселируем.

Делаем проверку:

Qкр – левая часть, (Qкр –q) – правая часть

м;

м;

;

;

м;

м;

м;

;

;

.

В правой части отключаем один насос на станции 5 и еще 81 м дросселируем.
Условие задачи
Сделать технологический расчет трубопровода для перекачки нефти в количестве G млн. тонн/год, если расчетная длина трассы L, км; разность нивелирных отметок конца и начала нефтепровода ΔΖ, м; вязкость нефти ν₂₀ и ν₅₀, сст; плотность нефти ρ₂₀, кг/м³; расчетная температура нефти t, ˚C, Наружным диаметром и рабочим давлением задаться по нормам технологического проектирования.

По результатам гидравлического расчета подобрать насосы (принять число рабочих насосов К=3÷2), определить число НПС на профиле трассы с округлением в большую сторону. Определить рабочую точку системы нефтепровод – насосные станции графо-аналитическим методом. Расставить НПС по трассе нефтепровода методом Шухова.

Произвести аналитическую проверку режима работы НПС, а также проверить режим работы НПС и нефтепровода при отключении НПС-3 и произвести регулирование режима работы остальных НПС.

Численные значения данных по вариантам принимать по таблице 5.4.

Таблица 5.4

Исходные данные к задаче

№ вариантов	G, млн.т/год	L, км	ΔΖ, м	ρ20, кг/м3	ν20, сст	ν50, сст	tрасч, 0С	К, число рабочих насосов НПС
1.	2,8	400	40	800	21	11	5	2
2.	3,9	420	50	842	22	12	4	2
3.	4,2	360	60	844	23	13	3	2
4.	5,0	380	70	846	24	14	2	2
5.	6,0	480	80	848	25	11	1	2
6.	9,0	410	90	850	19	10	7	2
7.	10,5	500	100	852	18	9	8	2
8.	13,2	490	30	854	20	12	9	2
9.	16,0	460	55	856	17	9	10	2
10.	20,5	520	65	858	16	8	11	2
11.	25,0	470	75	860	26	14	12	3
12.	30,0	390	95	845	27	16	13	3
13.	32,0	450	85	855	28	13	14	3
14.	35,0	480	120	865	25	12	15	3
15.	37,0	510	110	835	22	11	14	3
16.	42,0	520	80	851	24	14	12	3
17.	45,0	530	70	843	19	10	11	3
18.	50,0	540	60	847	18	11	10	3
19.	55,0	550	40	849	17	9	7	3
20.	60,0	560	90	853	15	8	8	3
21.	65,0	570	70	857	16	7	11	3
22.	70,0	580	80	861	21	10	13	3
23.	75,0	590	75	839	22	12	12	3
24.	80,0	600	100	841	23	11	14	3
25.	85,0	420	80	851	24	12	11	3

ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ СЛУШАТЕЛЕЙ
Решение индивидуального задания оформляются в виде индивидуальной работы по дисциплине и оформляется отдельным документом. Образец оформления титульного листа работы представлен в приложении 1. Последние две цифры зачетной книжки слушателя соответствуют номеру варианта задания из таблицы 5.4.

Работы оформляются в машинописном виде на нелинованных белых листах формата А4. Поля - 20 мм со всех сторон, шрифт: размер 14, TIMESNEWROMAN, межстрочный интервал – одинарный.

Оформленные работы в электронном виде прикрепляются в системе Эдукон для проверки преподавателем.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНДИВИДУАЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине:

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДОВ»

Выполнил:	слушатель гр._______ ФИО
Проверил:	ассистент В.О. Некрасов

Тюмень

2016

ПРИЛОЖЕНИЕ 2