Характеристика трубопровода

При подаче жидкости центробежным насосом в напорный трубопровод подача насоса и развиваемый им напор зависят от сопротивления трубопровода. Кривую, выражающую зависи­мость потери напора трубопровода от производительности пере­качки по нему, называют характеристикой трубопровода и выра­жают ее в тех же координатах, что и характеристику насоса. Об­щая потеря напора слагается из потерь на трение и преодо­ление разности нивелирных отметок.

Лупинг (англ. looping; нем. Loopingleitung; фр. looping; итал. looping) — участок трубопровода, прокладываемый параллельно основному трубопроводу; подключается для увеличения пропускной способности последнего. На участке трубопровода с лупингом расход транспортируемого продукта в основном трубопроводе уменьшается, следовательно, сокращается общая потеря напора на преодоление гидравлического сопротивления. Поэтому при неизменной величине напора пропускная способность трубопровода в целом увеличивается тем значительнее, чем больше площадь поперечного сечения лупинга.

Гидравлическим уклоном называют отношение потери на­пора на трение к единице длины трубопровода

Физически линию гидравлического уклона можно предста­вить как ось воображаемого трубопровода, в верхний конец кото­рого жидкость подается насосами, а оттуда движется самотеком

Расчет трубопроводов

Основной задачей расчета является опре­деление диаметра d трубопровода и потери напора h по заданной производительности Q.

Расчет вновь проектируемого трубопровода начинают с предварительного выбора диаметра и ориентировочно выбранной скорости движения жидкости.

Гидравлический расчет заканчивается подбором насоса по значениям подачи и напора и определением действительной про­изводительности при работе принятого насоса на данный трубо­провод.

Научно-технические проблемы развития трубопроводного транспорта

Дальнейшее наращивание сети трубопровода остается серьезной научно-­технической проблемой. Остается проблемой пересечение трубопроводами крупных водных пре­град, хотя опыт здесь богатый.

Одна из проблем заключается в повышении пропускной способности трубопроводов. Для этого необходимо применять трубы большого диаметра (1420 и 1620 мм) и повышать давление в трубопроводах.

Удельные капитальные вложения снижаются при увеличении диаметра. Например, использование труб диаметром 1420 мм дает уменьшение капиталовложений на 20 %, а по эксплуатационным расходам - на 30 % от уров­ня затрат при диаметре 1020 мм.

На 1 км газопровода диаметром 1420 мм идет примерно 700 т труб. Пе­ред металлургами стоит задача создания особо прочных и тонкостенных труб.

С целью повышения пропускной способности газопроводов разрабаты­вается метод перекачки охлажденного до минус 70-75^о С газа, а также сжи­женного газа по теплоизолированным трубам.

Непростую задачу представляет расширение сети продуктопроводов с обеспечением первоначального и промежуточного подогрева вязких про­дуктов. Пока остается не до конца решенной проблема предохранения труб от внешней и внутренней коррозии из-за химической активности транс­портируемого груза. Изоляция внутренних поверхностей повышает пропу­скную способность на 5-8%, но удорожает общую стоимость труб. В круп­ных городах проблема коррозии усугубляется блуждающими токами. В России ежегодно из-за коррозии теряется до 15 млн т стали.

Трубы от коррозии защищаются различными методами, в частности, би­тумно-бумажным покрытием, полимерными пленками с защитными оберт­ками, эпоксидными и лакокрасочными пленками, пенополиуретаном и др. Самым надежным является эмалирование, но в связи с его дороговизной применяется довольно ограниченно, в основном в городах. За рубежом применяют полиэтилен вые покрытия на предварительно нанесенный клее­вой состав из бутилкаучука или покрытия на основе эпоксидных смол. Для внутренней изоляции применяют лакокрасочные покрытия на основе эпоксидных полиуретановых смол и цементно-песчаные покрытия.

Одной из важнейших задач является обеспечение безаварийности функ­ционирования жидкостных и газовых трубопроводных систем. Требует дальнейших разработок телемеханизация и автоматизация управления рабо­той трубопроводов.

Вопросы для самоконтроля:

1. В чем заключается уникальность трубопроводного транспорта?

2. Перечислите основные этапы развития трубопроводного транспорта.

3. Перечислите технологические возможности трубопроводного транспорта.

4. Каким образом классифицируют трубопроводы?

5. Какие элементы входят в состав сооружений магистральных трубопроводов?

6. Какими величинами характеризуются трубопроводы?

7. Перечислите научно-технические проблемы развития трубопроводного транспорта.