16. Расчет нп при заданном положении пс

В соответствии с нормами технологического проектирования, перекачива­ющие станции предпочтительно размещать вблизи населенных пунктов, источников энерго- и водоснабжения, существующей сети железных и шоссейных дорог. Кроме того, определенные требования предъявляются и к площадкам ПС. Таким образом, в ряде случаев местоположение ПС может быть задано изначально.

При этом в процессе проектирования приходится решать обратную задачу: не выполнять расстановку ПС с учетом требований к их напору и подпору, а проверять выполнение условий по допустимым напорам и подпорам станций при их заданном положении по трассе.

Рассмотрим расчетную схему нефтепровода с фиксированным размещением станций (рис. 1.18).

Р ис. 1.18. Расчетная схема нефтепровода с заданным положением перекачивающих станций

В пределах эксплуатационного участка подпор на входе с-й ПС и напор на ее выходе определяются выражениями

, (1.52)

, (1.53)

где z_C=z_C-z₁ – разность геодезических отметок с-й ПС и начала нефтепровода;

h_П=a_П – b_ПQ^2-m – подпор на ГПС;

H_{СТ i} =m_{M i}(a_{M i} - b_{M i}Q^2-m) – напор, развиваемый насосами i-й ПС;

m_{M i} –количество работающих магистральных насосов на i-й ПС;

Q – производительность трубопровода, определяемая из уравнения баланса напоров для магистрали в целом.

В уравнениях (1.52) и (1.53) предусматривается, что собственные напоры перекачивающих станций могут быть различными (разное число работающих насосов, применение сменных роторов, обточка рабочих колес и т. д.).

Для каждой i-й ПС вычисляются значения фактического подпора H_i и напора H_ПСi , которые должны удовлетворять условиям

; (1.54)

, (1.55)

где H_{min i}, H_{ПC max i} – соответственно разрешенные значения минимального подпора на входе и максимального напора на выходе i-й ПС.

Если не выполняется условие (1.54), то следует принять меры к уменьшению гидравлического сопротивления отдельных перегонов. При нарушении условия (1.55) возникает необходимость уменьшения напора, развиваемого насосами отдельных перекачивающих станций. Гидравлическое сопротивление участков трубопровода можно снизить прокладкой лупингов или вставок большего диаметра. Напоры ПС можно уменьшить отключением части насосов, обточкой рабочих колес магистральных насосов, применением сменных роторов, дросселированием и т. п.

17. Расчет коротких трубопроводов

В ряде случаев при незначительной протяженности нефтепровода требуется принять решение о сооружении одной либо двух перекачивающих станций. Такие нефтепроводы называются короткими, и их расчет сводится к выбору наиболее выгодного варианта при двух значениях числа станций, т. е. при n₁=1 и n₂=2 (рис. 1.19).

Р ис. 1.19. К расчету короткого нефтепровода

Для каждого j-го варианта определяется расчетная длина L_Pj и величина z_j. Для этого по заданной производительности Q определяются напоры подпорного и магистрального насосов (h_П и h_М). Из начальной точки профиля откладывается подпор h_П и дважды величина напора H_СТ=m_Mh_M. Отложив из конечной точки трубопровода величину остаточного напора h_ОСТ, проводятся линии гидравлических уклонов i₁ и i₂.

В общем случае при анализе профиля нефтепровода могут быть перевальные точки, и расчетная длина для каждого из рассматриваемых вариантов может быть различной. При наличии перевальных точек из уравнения баланса напоров исключается величина h_ОСТ, а разность геодезических отметок составит z_j=z_{ПТ j} – z_Н. Если перевальные точки отсутствуют, то L_{P j} = L и z _j= z_К – z_Н.

Уравнение баланса напоров для j-го варианта (при n=1 и n=2) имеет вид

, (1.56)

откуда

. (1.57)

Далее полученные значения диаметров округляются до ближайших стандартных значений ( в большую сторону). После этого выполняется сопоставительный экономический расчет по каждому конкурирующему варианту.