Материал: 2143

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РЕЖИМОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

5.1. Исходные данные для технологического расчета

СПосле того, как выбрана трасса нефтепровода и определена его

протяженность, переходят к технологическим расчетам.

Задачей технологических расчетов является выбор технологическ х параметров проектируемой системы. В эту задачу входит,

вчастности, решен е следующих вопросов:

выбор д аметра нефтепровода и числа перекачивающих станц й;

определен е мест размещения перекачивающих станций;расчет реж мов эксплуатации нефтепровода.

Первая з эт х задач решается в три этапа. Сначала осуществляются многовариантные технологические расчеты нефтепровода при звестных диаметре (диаметрах) магистрали и числе перекач вающ х станций. Затем выполняется экономическая

оценка стоимости (капитальных вложений и эксплуатационных затрат) каждого из рассмотренных вариантов и, наконец, на основе того или иного критерия оптимальности выбирается наилучший

вариант из возможных.

Д

Вторая задача решается на основе результатов технико-

экономическойбАоптимизации, выполненной на предыдущем этапе, и

информации о районе пролегания нефтепровода, в частности, наличии

населенных пунктов, подъездных дорог, линий электропередач и т.п. Третья задача решается после конкретизации параметров нефтепровода, полученной на первых Иэтапах технологического проектирования, в частности, после выбора конкретного оборудования, устанавливаемого на линейной части и перекачивающих станциях. В расчет режимов эксплуатации нефтепровода входят уточненные (поверочные) расчеты пропускной способности нефтепровода как в номинальных, так и в нерасчетных условиях; определение давлений до (в линиях всасывания) и после (в линиях нагнетания) перекачивающих станций; решения вопросов о

необходимости регулирования режимов перекачки [2].

Для технологических расчетов нефтепровода необходима информация о производительности и протяженности нефтепровода, располагаемом насосном и регулирующем оборудовании,

56

характеристиках труб, в частности, об ограничениях на максимально допустимые давления, о стоимостях основного и вспомогательного оборудования, стоимости строительно-монтажных работ и т. д. Задание на проектирование составляют в соответствии с требованиями НиП 1.02.01 —85. Это задание должно содержать:

наименования начального и конечного пунктов нефтепровода; грузопоток в нефтепроводе (млн т/год) при полном развитии с

указан ем роста загрузки по этапам; перечень нефтей (или их смесей), подлежащих транспортировке

с указан ем х свойств:

плотности, вязкости (при двух значениях

температуры), упругости насыщенных паров, температуры застывания

С

 

 

 

 

 

и т.п.;

 

 

 

 

 

 

перечень пунктов

роса и подкачек нефтей с указанием их

объемов по сортам;

 

 

 

 

 

 

услов я

, приема и отгрузки;

 

 

 

 

рекомендац

организации управления и т.п.

поставки

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5.1

 

Параметры магистральных нефтепроводов

 

Грузопоток,

 

Диаметр наружный,

 

Рабочее давление,

 

 

млн т/год

 

мм

 

МПа (атм)

 

 

0,7-1,2

 

219

 

8,8-9,8 (90-100)

 

 

1,1-1,8

 

273

 

7,4-8,3 (75-85)

 

 

1,8-2,2

 

325

 

6,6-7,4 (67-75)

 

 

бА

5,4-6,4 (55-65)

 

 

2,2-3,4

 

377

 

 

 

3,2-4,4

 

426

 

5,4-6,4 (55-65)

 

 

4-9

 

530

 

5,3-6,1 (54-62)

 

 

7-13

 

630

 

5,1-5,5 (52-56)

 

 

11-19

 

720

 

5,6-6,1 (58-62)

 

 

15-27

 

Д

 

 

 

820

5,5-5,9 (56-60)

 

 

23-50

 

1020

5,3-5,9 (54-60)

 

 

41-78

 

1220

5,1-5,5 (52-56)

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

57

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5.2

 

Нормативная годовая продолжительность (в сутках) работы

 

 

магистральныхнефтепроводов

 

 

 

 

Протяженность,

 

 

Диаметр нефтепровода, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

до 820 (включи-

 

 

 

 

 

км

 

 

свыше 820

 

 

 

 

тельно)

 

 

 

 

 

До 250

 

 

357

 

 

355

 

 

выше 250 до

 

356 (355)

 

 

353 (351)

 

 

500

 

 

 

 

 

 

 

 

выше 500 до

 

354 (352)

 

 

351 (349)

 

С700

 

 

 

 

 

 

 

 

выше 700

 

352 (350)

 

 

349 (345)

 

 

Пр мечан е. В ско

ках указаны значения параметров для

 

 

сложных услов й прохождения нефтепроводов (заболоченная

 

 

местность, горные

), если только в этих условиях находится

 

участки

 

 

 

 

 

 

не менее 30 % о щей протяженности трубопровода.

 

 

Пропускная

спосо ность нефтепровода

 

определяется по

грузопотоку и числу ра очих дней с учетом затрат времени на

техническое обслуживание нефтепровода, капитальный ремонт и

ликвидацию повреждений, а также на опорожнение и заполнение

резервуаров (табл. 5.1, 5.2).

 

 

 

 

 

 

бА

 

 

 

 

5.2. Вставки, лупинги, перемычки

структуру, чем простой трубопроводД, т.е. трубопровод с постоянным внутренним диаметром. Примером такого усложнения является вставка (рис. 5.1).

Линейный участок нефтепровода может иметь более сложную

И Рис. 5.1. Участок нефтепровода со вставкой

Вставкой называется трубопроводный сегмент (ВС), как правило, большего диаметра, чем основная магистраль, под-

58

ключаемый к ней последовательно с целью снижения гидравлического сопротивления и увеличения тем самым пропускной способности.

Гидравлические условия подключения вставки выглядят

следующим образом:

 

 

 

 

С

 

q1 q2 Q;

 

 

 

 

(5.1)

 

 

hAC

hAB(1) hBC( 2) ,

использовать

 

 

т.е. расходы q1

q2

нефти в основной магистрали и вставке

одинаковы, а потери напора h(1) и h( 2) в каждом из последовательно

 

 

 

AB

BC

соединенных тру опроводов складываются.

бА

Если участок нефтепровода состоит из сегментов труб, имеющих

близкие д аметры,

то

для

гидравлических расчетов можно

средн й эквивалентный диаметр участка трубопровода. Луп нгом (от англ. "loop" – петля) называется дополнительный трубопровод, проложенный параллельно основной магистрали и соединенный с ней в двух сечениях: начальном x1 и конечном x2 (рис.

5.2) [1].

Обычно на нефтепроводах лупинги прокладываются как резервные нитки магистрали (например, на подводных переходах) или

 

Д

для увеличения пропускной способности рассматриваемого участка.

 

И

Рис. 5.2. Схема участка нефтепровода с лупингом

Гидравлические условия подключения лупинга записываются

следующим образом:

 

Q

q1 q2 ,

 

(5.2)

h1(

1 2) h1( 22) .

Они означают, что при разделении (и слиянии) потоков нефти в точках разветвления расходы q1 и q2 складываются, а потери

59

напора h1(12) и h1(22) в каждом из параллельно соединенных трубопроводов одинаковы.

Течение нефти на участке с лупингом можно представить как течение на таком же участке без лупинга, но в трубопроводе с увеличенным (эквивалентным) диаметром dЭ.

Перемычкой называется трубопровод, соединяющий два параллельных нефтепровода (рис. 5.3). Применяется для регулирован я пропускной способности и повышения надежности

многон точных нефтепроводов.

На р

с. 5.3 показан участок двухниточного нефтепровода,

С

и CC1. При такой конфигурации

 

 

две перемычки ВВ1

рассматр ваемый участок может иметь различные схемы

включен я

ладать различной пропускной способностью.

Напр мер,

участок может

при следующих схемах

включен я элементов:

 

имеющего

 

1)

(AD + A1D1) ли

 

2)

(AB + A1B1)→ B1C1→(CD + C1D1) или

3)

(ABС + A1B1С1)→ CD или

4)

AС → (CD + C D ) и т.д.

 

работать1 1

 

 

А

 

 

Рис. 5.3. Схема участка нефтепровода с перемычками

 

 

Д

 

5.3. Нефтепроводы с промежуточными перекачивающими

 

 

станциями

Большая

 

часть

нефтепроводов

имеет

промежуточные

перекачивающие станции. Примерно там, гдеИпотери напора, связанные

с преодолением сил вязкого трения слоев нефти друг о друга,

становятся

равными

напору,

создаваемому

предыдущей

перекачивающей

станцией,

устанавливается

следующая

перекачивающая станция. При этом возможны две основные схемы перекачки: из насоса – в насос и с подключенными резервуарами.

При перекачке по схеме из насоса (рис. 5.4) – в насос конец пре-

60

Источник: https://studfile.net/preview/16408200/