3.Гидравлический расчет магистральных нефтепроводов. Подбор и расстановка насосных агрегатов по трассе нефтепроводов.

Гидравлический расчет магистрального нефтепровода предусматривает решение следующих основных задач: 1) определение оптимальных параметров нефтепро­вода (диаметр, толщина стенки трубопровода, давление на НПС, число НПС; 2) расстановка станций по трассе нефтепровода; 3) расчет эксплуатационных режимов нефтепровода.

Для определения оптимальных параметров нефтепро­вода обычно задаются несколькими значениями его диаметра, после чего выполняются гидравлический и механический расчеты. Результатом этих расчетов является определение числа ПС и толщины стенки трубы для каждого конкури­рующего варианта. Наилучший вариант находят из сравнительной оценки эффективности инвестиций, т. е. экономическим расчетом.

Расчет эксплуатационных режимов заключается в определении производительности нефтепровода, давления на выходе станций и подпоров перед ними при условиях перекачки, отличающихся от проектных.

^{Для каждого значения принятых вариантов стандартных диаметров вычисляется толщина стенки трубопровода}

^{где P – рабочее давление в трубопроводе, МПа;}

^{np – коэффициент надежности по нагрузке (np=1,15);}

^{R1 – расчетное сопротивление металла трубы, МПа}

^{в – временное сопротивление стали на разрыв, МПа;}

^{mу – коэффициент условий работы;}

^{k1 – коэффициент надежности по материалу;}

^{kн – коэффициент надежности по назначению;}

^{Вычисленное значение толщины стенки трубопровода о округляется в большую сторону до стандартной величины  из рассматриваемого сортамента труб.}

^{Внутренний диаметр трубопровода определяется по формуле D = Dн – 2.}

^{Гидравлический расчет нефтепровода выполняется для каждого конкурирующего варианта. Результатом гидравлического расчета является определение потерь напора в трубопроводе.}

^{При перекачке нефти по магистральному нефтепроводу напор, развиваемый насосами перекачивающих станций, расходуется на трение жидкости о стенку трубы h, преодоление местных сопротивлений hмс, статического сопротивления из-за разности геодезических (нивелирных) отметок z, а также создания требуемого остаточного напора в конце трубопровода hост.}

^{Полные потери напора в трубопроводе составят}

^{H = h + hмс + z + hост.}

Необходимое число НПС определяется из уравнения баланса напоров:

, где Н- суммарные потери в трубопроводе, N_э - число эксплуатационных участков, на границе которых расположены перекачивающие станции с резервуарными парками (L=400-800 км); h_n - напор, развиваемый подпорным насосам, h_кп- остаточный напор, который передается на конечный пункт нефтепровода для преодоления сопротивления технологических коммуникаций заполнения резервуаров. Н_ст- суммарный напор всех насосов.

Расстановка перекачивающих станций выполняется графически на сжатом профиле трассы. Метод размещения станций по трассе впервые был предложен В. Г. Шуховым и носит его имя. Рассмотрим реализацию этого метода для случая округления числа перекачивающих станций в большую сторону на примере одного эксплуатационного участка. В работе находятся три перека­чивающие станции, оборудованные однотипными магист­ральными насосами и создающие одинаковые напоры H_СТ1= H_СТ1= H_СТ1. На ГПС установлены подпорные насосы, создающие подпор h_П. В конце трубопровода (эксплуатационного участка) обеспечивается остаточный напор h_ОСТ .

Билет №3