6. Расчет наливной коммуникации для самотечного налива маршрута

Для проведения расчета наливной коммуникации должны быть известны:

• состав маршрута; количество цистерн N;

• размер цистерн: (D₂=2,8м, L₂=10,0м);

• разность уровней Н;

• время налива τ;

• температура нефтепродукта, при которой проводится технологическая операция слива t;

• вязкость нефтепродукта при заданной температуре ν_t (прил. 7, 8);

• технологическая схема коммуникаций (рис.6.1).

Р

(6.1)

асчет ведется в следующей последовательности 4. Полагаем, что режим течения в трубопроводе турбулентный. При турбулентном режиме и самотечном наливе в железнодорожные цистерны под уровень для определения коэффициента расхода μ используют следующую зависимость

Коэффициент “а” определяется из выражения

(6.2)

г де F₁ – площадь зеркала резервуара;

f – площадь поперечного сечения стояка налива цистерны.

Трубы по ГОСТ 8732-78

, где d₃ выбираем от 70 до 100 мм из сортамента труб(прил. 10).

Высота взлива находится из выражения

Н_взл=(а-1)·D₂ . (6.3)

Н_взл=(1,119-1) ·2,8=0,3332 м

Д

(6.4)

ля нахождения коэффициента к_с, предварительно определяют коэффициент к из формулы

где в=Н+Н_взл=8,3332

Воспользовавшись графиком зависимости к_с=f(к) (рис.6.2), находят соответствующее к значение к_с.

к_с=1,01

Подставляя известные и найденные значения величин, входящих в формулу (6.1) и разрешая относительно μ, находят ее численное значение.

Д алее находят уравнение связи коэффициента расхода μ с размерами подводящей трубы 1, коллектора 2 и наливной трубы 3. Для этого составляют у

(6.5)

равнение Бернулли для двух сечений: I-I и II-II

где ω – скорость истечения;

l и d – длина и диаметр коммуникаций;

λ – гидравлическое сопротивление;

ρ – плотность продукта;

p – давление.

К

что р_h=p_к и ω_к=ω₃, получим

оэффициент к для трубы с переменным расходом (коллектор) при турбулентном режиме равен 1/3. Пренебрегая величиной в следствие ее малости и учитывая,

Из условия неразрывности струи можно записать

где N – число наливаемых цистерн.

Подставляя ω₁ и ω₂ в уравнение Бернулли для сечений I-I и II-II, получим после преобразований и разрешения относительно ω₃

(6.6)

где μ с учетом местных сопротивлений ξ (прил. 9)

(6.7)

Принимаем d₁=d₂=d и λ₁=λ₂=λ_ср (λ_ср≈0,025). Подставляем известные значения величин в уравнение (6.7) и разрешаем его относительно d. После вычисления уточняем по таблице сортамента крупных труб (ГОСТ 20295).

Истечение нефтепродуктов при турбулентном режиме происходит, как правило, в области действия закона Блазиуса, и величина гидравлического сопротивления лежит в пределах λ=0,0170,042.

С

(6.8)

редний расход через наливную трубу с учетом времени налива цистерны определяется как

(6.9)

средняя скорость истечения через наливную трубу

Определив Q₃ и ω₃, находим число Рейнольдса, определяя по номограмме(Табл.7,8) вязкость при заданной температуре, при средних значениях λ_ср=0,025 по формуле

Re₃=ω₃·d₃/ν (6.10)

Re₃=0,726·0,1/1,25·10^-6 =58080

Полученное значение Re₃ должно соответствовать области турбулентного режима течения (Re₃>2300).

Д

(6.11)

алее, проверяется принятое значение коэффициента гидравлического сопротивления

Полученное значение λ₃ должно быть близким к ранее принятому среднему значению.

Полученное значение d корректируется в соответствии с нормальным рядом диаметров труб (прил. 10). Затем проверяется принятое значение λ1 и λ2, для чего находим

и определяем λ1 (λ2)

Полученное значение λ1 должно укладываться в область действия закона Блазиуса, т.е. быть в пределах λ=0,0170,042.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Коршак А.А., Шаммазов А.М. Основы нефтегазового дела. Дизайн Полиграф Сервис. Уфа: Издательство, 2001. 544 с.

2. Бунчук В.А. Транспорт и хранение нефти, нефтепродуктов и газа. М.: Недра, 1977. 366с.

3. ГОСТ 2688-80 и ГОСТ 3071-74, М.: Издательство стандартов, 1984.

4. Машиностроительные материалы. Справочник. М.: Машиностроение, 1980. 511с.

5. Арзунян А.С. и др. Сооружение нефтегазохранилищ. М.: Недра, 1986. 335с.

6. Губин В.Е. и др. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепродуктопроводов. М.: Недра, 1968. 154с.

ОГЛАВЛЕНИЕ