Проектирование магистральных нефтепроводов.

Этапы проектирования магистральных нефтепроводов:

1. Проведение проектно-изыскательных работ:

   1. Топографо-геодезические изыскания.

   2. Геологические изыскания.

   3. Гидрометеорологические изыскания.

   4. Экологические изыскания.

2. Составление задания на проектирование:

   1. Перечень нефтей или нефтепродуктов, подлежащих перекачке, с указанием их основных свойств:

      1. Плотность.

      2. Кинематическая вязкость при двух температурах.

      3. Давление насыщенных паров.

      4. Температура застывания.

   2. Перечень возможных пунктов и подкачек нефтей и нефтепродуктов с указанием их свойств.

   3. Сжатый профиль трассы – профиль трассы магистрального трубопровода – чертёж, показывающий зависимость геодезических высотных отметок точек профиля трассы трубопровода, в зависимости от координаты.

3. Разработка технико-экономического обоснования (ТЕО) (проекта) строительства трубопровода, включающая технологический расчёт.

   1. Выбор основного диаметра трубопровода по заданной готовой пропускной способности и двух конкурирующих диаметров.

   2. Расчёт толщины стенки трубы для основного и двух конкурирующих диаметров.

   3. Определение величины потерь напора в трубопроводе для основного и двух конкурирующих диаметров.

   4. Определение числа нефтеперекачивающих станций для основного и двух дополнительных диаметров.

   5. Выбор экономически наиболее выгодного варианта

   6. Расстановка нефтеперекачивающих станций на трассе.

   7. Расчёт эксплуатационных режимов магистрального нефтепровода.

4. Разработка рабочей документации на строительство трубопровода.

5. Экспертиза принятых решений.

Пример профиля трассы:

М асштабы по оси абсцисс и оси ординат выбираются разными, чтобы структура профиля была видна более чётко.

Профили трассы обычно бывают километровыми и стометровыми.

Фрагмент таблицы норм технологического проектирования:

6-8	530	54-65
12-18	720	52-62
22-26	820	48-58

Диаметр трубопровода определяют по формуле: , где - расход, - рекомендуемая скорость перекачки.

Гидравлический расчёт магистрального нефтепровода.

Уравнение Бернулли для участка трубопровода.

Установившееся течение жидкости в трубе описывается двумя уравнениями:

1. Уравнение Бернулли: .

2. Уравнение сохранения массы: .

Если трубопровод имеет постоянный диаметр и жидкость, текущая по нему, несжимаемая, то из уравнения сохранения массы следует, что скорость движения жидкости постоянная и уравнение Бернулли принимает вид: , где - потери напора.

Потери напора на трение обусловлены трением слоёв жидкости относительно друг друга и находятся по формуле: .

Потери напора на местное сопротивление , где зависит от числа Рейнольдса и от параметров местного сопротивления. При расчёте магистральных нефтепроводов обычно принимают величину .

К оэффициент гидравлического сопротивления: , где , .

1. Ламинарный режим течения, при котором . Формула Стокса: .

2. Турбулентный переходный режим, при котором . , где - коэффициент перемежаемости.

3. Развитый турбулентный режим:

   1. Зона гидравлически гладких труб, в которой . Формула Блазиуса: .

   2. Зона смешанного трения, в которой . Формула Альтштуля: .

   3. Зона квадратичного трения, в которой . Формула Шефринсона .

Л иния гидравлического уклона – линия , представляющая собой зависимость полного напора от координаты по оси трубопровода.

Гидравлический напор – величина, равная тангенсу угла наклона линии гидравлического наклона к горизонту, которую можно найти по следующей формуле: .