Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Технологический расчет магистрального нефтепровода





Цель технологического расчета: определить толщину стенки нефтепровода, сделать гидравлический расчет, подобрать насосно-силовое оборудование, определить число насосных станций, расставить их по трассе нефтепровода и сделать аналитическую проверку работы НПС.

Методика решения

1. Определение плотности при расчетной температуре

,

где t – расчетная температура; βр - коэффициент объемного расширения.

ρ20 = 830 – 839 кг/м3 βр = 0,000868 1/оС

ρ20 = 840 – 849 кг/м3 βр = 0,000841 1/оС

ρ20 = 850 – 859 кг/м3 βр = 0,000818 1/оС

ρ20 = 860 – 869 кг/м3 βр = 0,000868 1/оС.

2. Определение вязкости при расчетной температуре

; ,

где ν* - вязкость при любой известной температуре, например t* = 20 оС.

3. Определение расчетной производительности

,

где Np - число рабочих дней трубопровода в году, определяется в зависимости от диаметра D и длины L трубопровода по приложению 17;

- для выбора марки насоса;

- для гидравлического расчета.

4. Чтобы определить Np, необходимо знать диаметр D трубопровода; D определяется в зависимости от G, [млн. т./год] по прил. 18.

Определяется наружный диаметр - Dн. Чтобы определить внутренний диаметр Dвн, нужно рассчитать толщину стенки нефтепровода по формуле:

5. ,

где п1=1,15;

; для расчета принимаем Rn1 = 500 МПа; m0 = 0,9; k1 = 1,4; kн=1;

P – внутреннее давление в трубопроводе, определяется, исходя из давления, создаваемого основными насосами и подпорным насосом, т.е. чтобы определить δ, надо найти P. Для этого по часовой производительности нужно определить марку насоса и найти напор насоса при максимальном роторе, приняв число рабочих насосов равным трем. Напор основных насосов будет 3Носн, затем нужно по Qчас определить марку подпорного насоса и напор подпорного насоса при максимальном роторе Нп, затем найти рабочее давление в трубопроводе.



.

После этого нужно сравнить рабочее давление с давлением, рекомендованным в приложении для Вашей производительности. Если Рраб получается больше, чем рекомендованный интервал, то необходимо взять Нп и Носн по нижнему ротору насоса и снова проверить Рраб

.

6. После определения Рраб рассчитывают δ - толщину стенки нефтепровода по п. 5. Значение δ округляют до большего ближайшего значения по сортаменту и определяют внутренний диаметр нефтепровода, необходимый для гидравлического расчета.

.

7. Затем определяют режим течения нефти в нефтепроводе:

,

где Q – секундный расход, м3/с; D – внутренний диаметр трубопровода, м; νt - кинематическая вязкость при расчетной температуре, м2/с.

8. Затем определяют граничные значения Re: ReI и ReII

; ,

где e – абсолютная шероховатость трубопровода, принимается по ВНТП-2-86, е = (0,1÷0,2) мм; D – внутренний диаметр трубопровода, мм.

Если 2320 < Re < ReI, то режим течения – турбулентный (зона Блазеуса). Тогда

; m = 0,25; .

Если ReI < Re < ReII, то режим течения – турбулентный (зона смешанного закона сопротивления). Тогда

; m = 0,123; .

9. Определив λ - коэффициент гидравлического сопротивления, находят потери напора на трение в нефтепроводе по формуле Дарси-Вейсбаха:

,

где L – длина трубопровода, м; D – внутренний диаметр нефтепровода, м; g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2; υ – скорость течения нефти, м/с

,

где Q – расход трубопровода, м3/с.

10. Затем определяют полные потери напора в трубопроводе, м:

.

Также определяют гидравлический уклон:

.

11. Затем определяют напор одной станции:

,

где k – число основных насосов, k = 3; Носн – напор основного насоса (определяется по Q–H характеристике насоса в приложении); hвн - внутристанционные потери напора, hвн = 15 м, по ВНТП 2-86.

12. Затем определяют число станций:

.

Затем число станций округляют:

а) в большую сторону;

б) в меньшую сторону.

Если n1 > n, то определяют действительный напор одного насоса; но сначала определяют действительно необходимый напор одной станции:

;

;

Уточнив Ннас, производят обточку рабочего колеса насоса.

,

где Q – рабочая производительность, м3/с; Н1 - напор при Q1, м; Н2 - напор при Q2, м; Н1, Q1; Н2, Q2 - любые точки, взятые с Q-H характеристики насоса.

13. После обточки рабочего колеса насоса делают расстановку по трассе, с округлением числа станций в большую сторону.

Рис. 5.1.1 Расстановка станций по трассе

 

Затем заполняют таблицу 5.1

Таблица 5.1

Месторасположение станций по трассе

№ НПС км Z Расстояние между НПС Отметки перегонов
   
      l1 Z2 - Z1
l1 Z2    
      l2 Z3 - Z2
l1 + l2 Z3    
      l3 Zк - Z3
КП l1 + l2 + l3 Zк    

 

14. После определения местоположения насосных станций на трассе, определения длин между ними и отметок, производят аналитическую проверку режима работы всех НПС, для этого необходимо определить и :

;

,

где δ - округленная в большую сторону толщина стенки по сортаменту;

; ,

где Ра = 760 мм.рт.ст.; Ру = 500 мм. рт. ст.; Δhпрот. кав. определяется с графика Q–H насоса, [м]; hвс = 10 (м).

Проверяют режим работы станций из условий:

;

,

Нк ≈ 30 м.

;

;

;

;

;

.

Если проверка сошлась, следовательно, станции расставлены верно.

15. Затем строят совместный график работы нефтепровода и всех НПС и определяют графически рабочую точку системы (рис. 5.1.2).

 

Рис. 5.1.2 Q-H характеристики всех НПС и МН

 

Для построения графика НПС находят для нескольких значений Q соответствующие им значения H основных насосов (после обточки), а также определяют H подпорного насоса.

Нп - откладывают один раз;

,

где k – число насосов на НПС; n – число НПС на трассе нефтепровода. Затем рисуют график всех НПС

После этого аналитически определяют значения потери напора для произвольнозадаваемых производительностей нефтепровода (берут 3 – 4 точки) по формуле:

Затем строят график нефтепровода и определяют координаты рабочей точки Qраб и Нраб и сравнивают их с Qрасч и Нрасч, т.е. графически рабочая точка подтверждает правильность гидравлического расчета и выбора насосно-силового оборудования.







Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2022 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.