Технологический расчет участка магистрального нефтепровода

,

.

 

5. Определение плотности и вязкости нефти для летних и зимних условий.

Определение коэффициента Шухова (Шу) по формуле:

.

Определение коэффициента b для зимних и летних условий по формуле:

;

.

Примается значение температуры нефти в начале участка для зимних условий +8,5°С, для летних +16,5 °С.

Для зимних условий температура в конце нефтепровода составит:

°С.

Для зимних условий температура в конце нефтепровода составит:

°С.

Определение кинематической вязкости нефти для температуры в начальной точке трубопровода для зимних и летних условий по формуле:

;

Зимние условия:

 сСт;

Летние условия:

 сСт.

Определение кинематической вязкости нефти для температуры в конечной точке трубопровода для зимних и летних условий:

Зимние условия:

 сСт;

Летние условия:

 сСт.

Так как при прохождении трубопровода кинематическая вязкость нефти меняется незначительно, то для гидравлических расчетов примается значение кинематической вязкости нефти при средней температуре нефти в трубопроводе.

Изменение кинематической вязкости нефти в процентном отношении:

Для зимних условий:

;

Для летних условий:

.

Среднее значение температуры нефти по длине нефтепровода определяется по формуле:

;

Средняя температура нефти для зимы:

 

°С;

Средняя температура нефти для лета:

 

°С.

Пересчет плотности для летних и зимних условий:

Зимние условия:

;

Летние условия:

.

Пересчет кинематической вязкости для летних и зимних условий:

Зимние условия:

 сСт;

Летние условия:

 сСт.

 

6. Уточнённый гидравлический расчет для зимних и летних условий

Определение секундного объемного расхода трубопровода для летних и зимних условий:

;

.

Определение часового объемного расхода для зимних и летних условий:

;

.

Определение скорости движения потока для зимних и летних условий:

;

.

Определение числа Рейнольдса для летних и зимних условий:

;

.

Коэффициент гидравлического сопротивления определяется в зависимости от величины числа Рейнольдса и определяется по формулам п.А.2 [2] предварительно определив в каком диапазоне находится величина числа Рейнольдса,

Коэффициент гидравлического сопротивления:

;

.

Определение гидравлического уклона:

;

.

 

7. Регулирование режима путем обточки колес на зимние условия.

Участок НПС-1 – НПС-2:

Расчет потерь по длине нефтепровода:

, где:

L – длина участка нефтепровода, ;

высотные отметки конца и начала нефтепровода;

1,02 – коэффициент зависящий от шероховатости труб.

.

В свою очередь, полные потери в нефтепроводе рассчитывается как:

.

.

Истинный (точный) дифференциальный напор НПС-1:

.

 

Расчет изменения параметров НПС-1 при условии, что изменять характеристику насосов необходимо на всех насосах одинаково, таким образом, истинный (точный) дифференциальный напор магистрального насоса на НПС-1 составит:

 

При подаче насос НМ 5000-210 рабочим колесом создает напор в 221,45 м, что больше найденного дифференциального напора, поэтому необходимо применить обточку колёс.

Степень обточки и диаметр рабочего колеса насоса определяется по формуле:

 ,где:

а – паспортная характеристика насоса, а = 272;

b - паспортная характеристика насоса, b = 0,26;

H – требуемый напор;

Q – производительность насосного агрегата.

,

.

Степень обточки колес в процентном отношении:

.

По нормам технологического проектирования такая степень обточки колес допустима без технико-экономического обоснования.

Степень обточки меньше 20%, следовательно обточка колеса существенно не повлияет на КПД насосного агрегата.

 

Участок НПС-2 – НПС-3:

Расчет потерь по длине нефтепровода:

,где:

L – длина участка нефтепровода, ;

высотные отметки конца и начала нефтепровода;

1,02 – коэффициент зависящий от шероховатости труб.

.

В свою очередь, полные потери в нефтепроводе рассчитывается как:

.

.

Истинный (точный) дифференциальный напор НПС-2:

.

 

Расчет изменения параметров НПС-2 при условии, что изменять характеристику насосов необходимо на всех насосах одинаково, таким образом, истинный (точный) дифференциальный напор магистрального насоса на НПС-2 составит:

 

При подаче насос НМ 5000-210 рабочим колесом создает напор в 221,45 м, что больше найденного дифференциального напора, поэтому необходимо применить обточку рабочих колёс.

Степень обточки и диаметр рабочего колеса насоса определяется по формуле:

, где:

а – паспортная характеристика насоса, а = 272;

b - паспортная характеристика насоса, b = 0,26;

H – требуемый напор;

Q – производительность насосного агрегата.

,

.

Степень обточки колес в процентном отношении:

.

По нормам технологического проектирования такая степень обточки колес допустима без технико-экономического обоснования.

Степень обточки меньше 20%, следовательно обточка колеса существенно не повлияет на КПД насосного агрегата.

 

Участок НПС-3 – Конечный Пункт:

Расчет потерь по длине нефтепровода:

, где:

L – длина участка нефтепровода, ;

высотные отметки конца и начала нефтепровода;

1,02 – коэффициент зависящий от шероховатости труб.

.

В свою очередь, полные потери в нефтепроводе рассчитывается как:

.

.

Истинный (точный) дифференциальный напор НПС-2:

.

Расчет изменения параметров НПС-3 при условии, что изменять характеристику насосов необходимо на всех насосах одинаково, таким образом, истинный (точный) дифференциальный напор магистрального насоса на НПС-3 составит:

 

При подаче насос НМ 5000-210 рабочим колесом создает напор в 221,45 м, что больше найденного дифференциального напора, поэтому необходимо применить обточку рабочих колёс.

Степень обточки и диаметр рабочего колеса насоса определяется по формуле:

, где:

а – паспортная характеристика насоса, а = 272;

b - паспортная характеристика насоса, b = 0,26;

H – требуемый напор;

Q – производительность насосного агрегата.

,

.

Степень обточки колес в процентном отношении:

.

По нормам технологического проектирования такая степень обточки колес допустима без технико-экономического обоснования.

Степень обточки меньше 20%, следовательно обточка колеса существенно не повлияет на КПД насосного агрегата.

График высотных отметок низа трубы и гидравлических уклонов работы нефтепровода в зимних условиях показан на Рисунке 8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 8. График высотных отметок низа трубы и гидравлических уклонов работы нефтепровода в зимних условиях.

 

8. Регулирование режима путем обточки колес на летние условия.

Участок НПС-1 – НПС-2:

Расчет потерь по длине нефтепровода:

, где:

L – длина участка нефтепровода, ;

высотные отметки конца и начала нефтепровода;

1,02 – коэффициент зависящий от шероховатости труб.

.

В свою очередь, полные потери в нефтепроводе рассчитывается как:

.

.

Истинный (точный) дифференциальный напор НПС-1:

.

Расчет изменения параметров НПС-1 при условии, что изменять характеристику насосов необходимо на всех насосах одинаково, таким образом, истинный (точный) дифференциальный напор магистрального насоса на НПС-1 составит:

.

При подаче насос НМ 5000-210 рабочим колесом создает напор в 220,50 м, что больше найденного дифференциального напора, поэтому необходимо применить обточку колёс.

Степень обточки и диаметр рабочего колеса насоса определяется по формуле:

, где:

а – паспортная характеристика насоса, а = 272;

b - паспортная характеристика насоса, b = 0,26;

H – требуемый напор;

Q – производительность насосного агрегата.

,

.

Степень обточки колес в процентном отношении:

.

По нормам технологического проектирования такая степень обточки колес допустима без технико-экономического обоснования.

Степень обточки меньше 20%, следовательно обточка колеса существенно не повлияет на КПД насосного агрегата.

 

Участок НПС-2 – НПС-3:

Расчет потерь по длине нефтепровода:

, где:

L – длина участка нефтепровода, ;

высотные отметки конца и начала нефтепровода;

1,02 – коэффициент зависящий от шероховатости труб.

.

В свою очередь, полные потери в нефтепроводе рассчитывается как:

.

.

Истинный (точный) дифференциальный напор НПС-2:

.

Расчет изменения параметров НПС-2 при условии, что изменять характеристику насосов необходимо на всех насосах одинаково, таким образом, истинный (точный) дифференциальный напор магистрального насоса на НПС-2 составит:

.

При подаче насос НМ 5000-210 рабочим колесом создает напор в 220,50 м, что больше найденного дифференциального напора, поэтому необходимо применить обточку колёс.

Степень обточки и диаметр рабочего колеса насоса определяется по формуле:

, где:

а – паспортная характеристика насоса, а = 272;

b - паспортная характеристика насоса, b = 0,26;

H – требуемый напор;

Q – производительность насосного агрегата.

,

.

Степень обточки колес в процентном отношении:

.

По нормам технологического проектирования такая степень обточки колес допустима без технико-экономического обоснования.

Степень обточки меньше 20%, следовательно обточка колеса существенно не повлияет на КПД насосного агрегата.

 

Участок НПС-3 – Конечный Пункт:

Расчет потерь по длине нефтепровода:

, где:

L – длина участка нефтепровода, ;

высотные отметки конца и начала нефтепровода;

1,02 – коэффициент зависящий от шероховатости труб.

.

В свою очередь, полные потери в нефтепроводе рассчитывается как:

.

.

Истинный (точный) дифференциальный напор НПС-2:

.

Расчет изменения параметров НПС-3 при условии, что изменять характеристику насосов необходимо на всех насосах одинаково, таким образом, истинный (точный) дифференциальный напор магистрального насоса на НПС-3 составит:

.

При подаче насос НМ 5000-210 рабочим колесом создает напор в 220,50 м, что больше найденного дифференциального напора, поэтому необходимо применить обточку колёс.

Степень обточки и диаметр рабочего колеса насоса определяется по формуле: