последовательная перекачка нефти. Последовательная перекачка нефти - StudentLib.com. Последовательная перекачка нефти
 Скачать 197.98 Kb.
|
|
2. Технологический расчет магистрального нефтепровода 2.1 Гидравлический расчет Параметры режимов транспортировки нефти по трубопроводу определяются главным образом, плотностью и вязкостью нефти, а также зависимостью этих ее характеристик от температуры и давления. Зависимость плотности ρ (кг/м3) нефти от температуры Т (С) определяется формулой:[1] ρ(ºΤ)=ρ20(1+ξ(20Т))=868(1+0,000782(20-2)=880,2кг/м³ (1) где ρ20 - плотность нефти при температуре 20ºC; ξ (1/ºC) - коэффициент объемного расширения. k=ln(ϑ0/ϑ1)/T-T0= 0,756 ν(T)= ν0*e-k(T-T)=30*2,710,0756*2=25,8*10-6(м2/c) Таблица 1 Значения коэффициента ξ объемного расширения.
2.2 Определение массовой пропускной способности =Qхρt=15(млн.т./год) (2) 2.3 Согласно пропускной способности по таблице 3 выбираем диаметр трубопровода и рабочее давление Диаметр наружный = 720мм, рабочее давление = 6,1 МПа Таблица 2 Определение диаметра и рабочего давления трубопровода
2.4 Определение толщины стенки магистрального трубопровода Толщину стенки магистрального трубопровода берем ориентировочно согласно СНиП 2.05.06.-85 «Магистральные трубопроводы». По сортаменту выбираем трубу изготовленную по ТУ(тех.усл.) Волжский трубный завод ТУ 14-3 - 1976 - 99 Марка стали: К - 60 Врем. сопротивление: 588МПа Предел текучести: 441МПа Коэф. надежности: 1,4 Коэф. усл. раб: 0,75 Коэф. по назначению: 1 Коэф. по нагрузке: 1,15 Коэф. над. По материалу: 1,4 R1=R14*m/ km*kl= 588*0.75/1.4*1= 315(МПа)  Полученное значение т/с округляем до ближайшего большего по сортаменту 12 мм 2.5 Определение часовой подачи ч=G/350*24*ρ=15000000000/354*24*880,2=2017,23(м3/ч) (3) где 354- годовая продолжительность (в сутках) работы магистральных нефтепроводов, берется из таблицы 3 Таблица 3 Определение годовой продолжительности трубопровода в сутках в зависимости от протяженности и диаметра
2.6 Определение секундной подачи  =0,56(м3/с) (4)2.7 Определение средней скорости движения нефти по трубопроводу  (м/с) (5)Dв= Dн- 2δ=720-2*9=702(мм) 2.8 Определение режима потока  (6)2.9 Определение коэффициента гидравлического сопротивления λ Для расчета коэффициента λ = λ (Re, ε) гидравлического сопротивления можно использовать следующие формулы: Если число Рейнольдса  то течение нефти ламинарное, для него  ( формула Стокса) (7)если 2320≤Re<104, то режим течения нефти - переходный турбулентный  (8) где γ=1-е-0,002 (Re- 2320) - так называемый коэффициент перемежаемости; если 104< Re< 27/ε1,143 (∆ - абсолютная шероховатость; ε=∆/d - относительная шероховатость внутренней поверхности трубопровода ), то течение нефти происходит в развитом турбулентном режиме, в зоне так называемых гидравлически гладких труб (коэффициент λ не зависит от шероховатости)  = 0,0224 (формула Блазиуса) (9)если  то течение нефти происходит в зоне так называемого смешанного трения, для которой коэффициент гидравлического сопротивления можно вычислить формулой (формула Альтшуля), (10)если Re› 500/ε, то течение нефти происходит в зоне квадратичного трения ( так как если λ не зависит от скорости течения, то потери напора, пропорциональны квадрату скорости течения) и λ= 0,11ε1/4 (формула Шифринсона) (11)  2.10 Определение гидравлического уклона Гидравлический уклон - это безразмерная величина, характеризующая быстроту падения напора в рассматриваемом нефтепроводе, т.е. на определенном участке. Величина 1000і дает падения напора в метрах на 1 км пути.  =0,0484*1,472/0,696*2*9,81=0,0035 (12)2.11 Определение потерей напора Потери напора h1-2 на участке 1-2 нефтепровода состоят из двух частей: 1-2=hr+hм.=2099 (13) Первая из них называется потерей напора на трение, ( оно выражает потери механической энергии за счет сил внутренного трения слоев вязкой нефти друг о друга), вторая - потерей напора на преодоление местных сопротивлений (сужений, поворотов, задвижек и т. п.). Потери напора hr (м) на трение рассчитывает по формуле:  =0,0224*580000*1,472/0696*2*9,81=2058 (формула Дарси -Вейсбаха). (14)Потери напора hм (м) на преодоление местных сопротивлений рассчитывают по формуле:  =0,0224*2058=41,16 (15)где ζ - коэффициенты местных сопротивлений, а суммирование осуществляется по всем сопротивлениям, имеющихся на участке 1-2. Иногда потери напора на местных сопротивлениях, принимают 2% от потерь напора на трение, т.е. принимают , что hм= 0,02 hr 2.12 Определение полных потерь трубопровода Н=hr+h.м+∆Z=2189,16 (16) где ∆Z =Z2 -Z1; Z2 ;Z1- геодизические отметки конца и начала трубопровода. 2.13 Определение напора станции [3]  =6,1*106/880,2*9,81=707,16 [3] (17)где Р - допускаемое давление для труб с толщиной стенки δ. 2.14 Определение числа насосных станций вдоль фиксированной трассы  =2189,16/707,16=3,095 (18)Расчетное число насосных станций n н.с. , как правило , получается дробным и может быть округлено как в сторону большего числа n1 н.с. , так ив сторону меньшего n11 н.с.. При округлении числа станций в сторону увеличения изменяется Q. Увеличения расхода подсчитывается по формуле: [4]  =15 млн*т/год(4/3)0,5=12,99 (млн*т/год) (19)При округлении числа станций в сторону уменьшения для обеспечения заданной пропускной Q предусматривает лупинг длиной Хл  =707,16*(3,095-3)/0,0035-0,00088=25, 246км) (20) В случае применения вставки большого диаметра существует аналогичная формула, в которой вместо Хл и іл , следует принимать Хвс и івс | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||