6. Расчет режима работы гнпс

Расчет состоит в выборе технически возможных и экономически целесообразных методов регулирования работы насосов, обеспечивающих транспорт заданных объемов жидкости с наименьшими затратами [7].

Изменение условий перекачки в процессе эксплуатации (изменения расхода, временный выход из строя какой-либо станции и т.д.) могут привести к нарушению нормального режима работы нефтепровода: к кавитации на одних станциях и давлениям, превышающим предельное, на других. Это означает, что пропускные способности отдельных участков окажутся неодинаковыми. Согласование работы насосных станций (или, что то же, выравнивание пропускных способностей участков нефтепроводов) достигается регулированием.

При регулировании изменяется напор на насосной станции и одновременно расход. Регулирование может быть ступенчатое (отключение насосных агрегатов) и плавное, осуществляемое изменением частоты вращения двигателя и насоса, перепуском части нефти из нагнетательного коллектора во всасывающий и дросселированием потока.

Регулирование отключением одного из нескольких агрегатов – наиболее экономичный способ. Он применяется в тех случаях, когда необходимо уменьшить напор на величину, близкую к напору, развиваемому, по крайней мере, одним насосом. Чтобы точно установить необходимые напор и расход, ступенчатое регулирование должно быть дополнено плавным регулированием.

Сравним способы регулирование дросселированием и перепуском. Из формул η_др = Q_*H_*/( Q_*H_ст*) и η_п= Q_*H_*/( Q₀H_*) следует, что если Q₀H_*> Q_*H_ст*, то η_др>η_п.

Иными словами, если мощность, потребляемая насосом (насосной станцией), с увеличением расхода возрастает, то регулирование дросселированием выгоднее регулирования перепуском, и наоборот.

Насосы, применяемые на магистральных нефтепроводах, имеют пологие характеристики Q – H; для них зависимость N = N (Q) – возрастающая функция. Поэтому на магистральных нефтепроводах регулирование дросселированием выгоднее регулирования перепуском [9].

Исходя из вышеизложенного, принимаем отключение НСА и дросселирование в качестве основных методов регулирования режима работы ГНПС.

• Определим полные потери напора в трубопроводе.

Для расчета потери напора по длине трубопровода для нескольких производительностей воспользуемся формулой [9]:

где β, m – коэффициенты, принимаемые в соответствии с режимом течения: для зоны Блазиуса β = 0,0246, m = 0,25;

ν – вязкость при расчетной температуре, м²/с;

D_вн – внутренний диаметр трубопровода, мм;

Q – подача насоса, м³/с;

L – длина трубопровода, м;

Δz – разность геодезических отметок начала и конца трубопровода, м;

Н_к – максимальный напор в конце нагнетательного трубопровода Н_к принимаем равным 30 м с учетом потерь напора в трубопроводах конечного пункта и высоты уровня в заполненном резервуаре, м;

Для Q₁ = 400 м³/ч = 0,11 м³/с,

Для Q₂ = 800 м³/ч = 0,22м³/с,

Для Q₃ = 1200 м³/ч = 0,33 м³/с,

Для Q₄ = 1600 м³/ч = 0,44 м³/с,

Для Q₅ = 2000 м³/ч = 0,55 м³/с,

Для Q₆ = 2400 м³/ч = 0,66 м³/с,

Для Q₇ = 2800 м³/ч = 0,77 м³/с,

Строим совмещенную характеристику НС и трубопровода.

После построения совмещенной характеристики мы установили, что рабочая точка системы «НС – трубопровод» совпадает с часовой производительностью станции, следовательно, обточка рабочих колес насосов основной насосной не требуется.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Перевощиков, С. И. Проектирование и эксплуатация насосных станций: метод. указание / С.И. Перевощиков. - Тюмень, 1995.

2. Перевощиков, С. И. Проектирование и эксплуатация насосных станций: прилож. к метод. указаниям / С.И. Перевощиков. - Тюмень, 2004.

3. Деточенко, А.В. Спутник газовика / Деточенко А.В., Михеев А.Л., Волков М.М. - М.: Недра, 1977.

4. Тугунов П.И., Новоселов В.Ф. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов. М.: Недра, 1981. – 184 с.

5. Типовые расчеты процессов в системах транспорта и хранения нефти и газа./ Под общей ред. проф. Ю.Д. Земенкова. – СПб.: Недра, 2007.- 599 с.

6. СНиП 2.05.06–85* Магистральные трубопроводы, 1986.

7. Перевощиков, С. И. Проектирование и эксплуатация насосных станций: метод. указание / С.И. Перевощиков. - Тюмень, 2004.

8. Мацкин, Л.А. Эксплуатация нефтебаз / Мацкин Л.А., Черняк И.Л., Илембитов М.С. - М.: Недра, 1975.

9. Галлеев, В.Б. Магистральные нефтепродуктопроводы / Галлеев В.Б., Карпачев М.З., Харламенко В.И. - М.: Недра, 1988.

10. Трубопроводный транспорт нефти: учебник для вузов: в 2 т.т. / под общ. ред. С.М. Вайнштока. - Т.1. - М.: Недра, 2002.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Комплексная характеристика насоса марки НМ 2500-230 (вода)

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Комплексная характеристика насоса марки НПВ 2500-120 (вода)

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Комплексная характеристика насоса марки НМ 2500-230 с учетом пересчета характеристик с воды на нефть

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Комплексная характеристика насоса марки НМ 2500-230 с учетом пересчета

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

С овмещенная характеристика насосов НС и трубопровода