проект нефтепровода. Проект магистрального нефтепровода пропускной способностью 5 млн тонн в год
 Скачать 499.5 Kb.
|
Для определения режима потока и гидравлического сопротивления, определим вначале скорость прокачки по формуле:V = 4Q/πd2,(2.13) где d – внутренний диаметр трубы, мм.Q – секундный расход, м3/с. Для второго варианта следует также определить эквивалентный диаметр. При одновременной работе обеих ниток суммарное сечение удваивается, тогда, из условия что Sэкв = 2S эквивалентный диаметр будет равен: d  экв = d ·√2 = 700·√2 =989,95 мм.Определяем число Рейнольдса по формуле Rе = (V · d)/ν·10-6, (2.14) Для того чтобы определить режим потока, а, следовательно, коэффициент гидравлического сопротивления, необходимо определить переходные числа Рейнольдса. Re1пер = (10 · d)/k, (2.15) Re2пер = (500 · d)/k, (2.16) где k – эквивалентная шероховатость труб, значение которой определяется по табл.8. Трубы сварные стальные, новые, чистые – k=0,04 мм. Для минимального диаметра трубы 720 мм, имеем: Re1пер = 175750 Re2пер = 8 775 000 Для большего диаметра труб, т.е. для первого варианта, значение переходных чисел Рейнольдса будут иметь более высокое значение, поэтому их не вычисляем. В нашем случае значения чисел Рейнольдса лежит в пределах 104 Re1 Re1пер , следовательно, во всех случаях имеем поток турбулентный в зоне Блазиуса. Коэффициент гидравлического сопротивления в этом случае определяется по формуле: λ = 0,3164/Rе0,25, (2.17) Определяем гидравлический уклон i по формуле Дарси - Вейсбаха. i = λ· (1/d) · (V2/2g), (2.18) Потери напора определятся из выражения Н = i · L, (2.19) где L – длина рассматриваемого участка, м. Все результаты расчетов сведем в таблицу 2.5. Таблица 2.5 Результаты расчетов
Как видно из результатов расчета, оба варианта дают одну величину потерь напора, но при этом вес погонного метра трубы диаметром 1020 мм и толщиной стенки 16 мм (первый вариант) составляет – 479,47 кг, а двойная труба диаметра 720 мм (второй вариант) составит – 175,09x2 = 350,18 кг. Это означает, что на каждый километр трассы вес погонного метра трубопровода снижается на 129,29 килограмм. На всем участке экономия металла составит 99295 кг или почти 100 тонн. Данное обстоятельство является значительным аргументом в пользу выбора в качестве основного способа прокладки двухниточной схемы. Вновь приведем вариант выбранного трубопровода в виде таблицы 2.6. Таблица 2.6. Параметры трубопровода
2.4.4 Расстановка перекачивающих станций на трассе Расстановка насосных станций производится по методу Шухова, на сжатом профиле трассы. Ограничим рабочее давление в трубопроводе из условия прочности и экологической безопасности величиной 7,5 МПа. В метрах напора (при плотности перекачиваемой нефти ρ = 858,98 кг/м3) это будет [Н] = Р/(ρ·g) = 7,5·106/(858,98· 9,81) = 890,0 м. Сопоставляя значение допускаемого напора и потерь напора, полученных в результате гидравлического расчета, можно сделать вывод, что для нормальной работы трубопровода потребуется несколько подкачивающих станций. Строго говоря, для более объективной оценки и сопоставления рассматриваемых вариантов, необходимо было бы произвести технико-экономическое обоснование с определением капиталовложений и эксплуатационных затрат и сравнения по приведенным затратам. Однако, проект является учебным, что ограничивает его объем, и, кроме того, для более подробного анализа недостаточно исходных данных, которые являются коммерческой и стратегической тайной государства и недоступны для учебных целей в настоящее время. Количество подкачивающих станций определится из соотношения n = H/[Н] = 4016,64/890 = 4,5. Принимаем одну головную и четыре подкачивающих станции. Для определения их местоположения изобразим местоположение допускаемого напора и линию гидравлического уклона на профиле трассы, затем определимся с длиной перегонов и выполним корректировку трассы, привязав ее к существующим условиям.      [Н]               | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||