МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ ТРАНСПОРТА

Кафедра ТУР

Курсовая работа

на тему: «Проектирование промежуточной нефтеперекачивающей станции в районе города Сургут»

Выполнил: ст. группы НТХ-10

Туктабаев А.М.

Проверил: Сорокина Т.В.

г. Тюмень 2013 год

Содержание

Введение…………………………………………………………….…………..3

Определение исходных расчётных данных……………….………….............4

Определение расчётной температуры нефти….…….……………………….4

Определение расчетной вязкости…………...………..…………..…………...5

Определение расчетной плотности……………….…….…………………….5

Определение расчетной производительности..……………………………...6

Определение напора станции…………………...……………...….…………..8

Подбор основного оборудования НС.……………………...……...……….....8

Подбор насосов…………………………………………...………..…………...8

Выбор типа и марки насосов……………………………..……….....................8

Определение числа работающих насосов…………………………………......9

Определение диаметра рабочего колеса…………………...………………..10

Пересчёт характеристик насосов с воды на нефть…………......…………..12

Подбор двигателя к насосам……………………………………………...….14

Определение всасывающей способности насосов..…………...…………...15

Проверка расчётного числа рабочих насосов по прочности корпуса насоса и прочности трубопровода…………………………………………..………...16

Разработка систем сглаживания волн давления.…………………...........…18

Разработка узла регулирования давления…………………………………..18

Разработка технологической схемы ПНПС……………….....…….………...20

Расчёт режима работы ПНПС….…………………………..……..…………..22

Список использованных источников………………………...…...………..…25

Приложение 1: Характеристика насоса НМ 10000-210………………….....25

Приложение2: Совместная Q-H характеристика насосов и трубопровода........................................................................................................26

Введение

Насосные станции предназначены для сообщения перекачиваемой жидкости энергии в виде давления (напора), которая в последующем расходуется на преодоление потокам гидравлического сопротивления трубопроводов.

Насосные станции являются неотъемлемым технологическим элементом объектов промыслового сбора и подготовки нефти, транспорт, хранения и переработки нефти, а также объектов транспорта и хранения продуктов переработки нефти.

Наиболее мощными и, соответственно, капитало- и энергоёмкими являются насосные станции магистральных нефтепроводов. На них приходится до 25% всех капиталовложений в нефтепроводный транспорт и порядка 40% всех эксплуатационных расходов в этом транспорте.

Уровень технического прогресса в транспорте и хранении жидких углеводородов в значительной мере определяется уровнем надёжности и экономичности применяемого на НС оборудования, обоснованностью принятых при проектировании НС инженерных решений, уровнем эксплуатации оборудования станций.

Определение исходных расчётных данных

Исходные данные:

Предполагаемое место расположения станции: район г. Сургут

Годовая производительность: Q=78 (млн.т./год)

Длина трубопровода: L=71 (км)

Вязкость нефти при 20 С: ν₂₀=45 (сСт)

Вязкость нефти при 50 С: ν₅₀=23 (сСт)

Плотность при 20 С: ρ₂₀=850(кг/м³)

Давление насыщенных паров перекачиваемой жидкости:P_s =0,057 (МПа)

Геометрические параметры трубопровода D x , (мм): 1220x 13,4 (мм)

Разность геодезических отметок начального и конечного пунктов трубопровода: z= 23 (м)

Определение расчетной температуры перекачки

Расчетная температура находится в зависимости от условий перекачки. Если ПНПС предназначена для перекачки одного вида жидкости (нефти) определенного и неизменного состава, то за расчетную температуру принимается минимальная температура жидкости в трубопроводе. Для заглубленных трубопроводов расчетная температура равна минимальной температуре грунта на глубине заложения трубопровода.

Данная ПНПС расположена в районе города Сургут и предназначена для перекачки нефти определенного и неизменного состава по заглубленному нефтепроводу. Отсюда, в зависимости от района расположения ПНПС и глубины заложения трубопровода находим расчетную температуру и максимальную температуру [3].

Глубина залегания оси трубопровода определяется по формуле:

где hср – минимальная глубина заложения подземного трубопровода, для диаметра 1220, от дневной поверхности до верхней образующей, hср = 1 м.

м

Так как нам известны температуры только на определенных глубинах, найдем наибольшее значение температуры методом интерполирования:

где t₂ и t₁ – соответственно температуры грунта на известных глубинах h₂ и h₁, t – температура на искомой глубине h.

В итоге имеем: расчетная температура нефти равна 7,1ºС.

Определение расчётной вязкости

Расчетная вязкость нефти рассчитывается по формуле [1]:

,

где ν_t –­ вязкость при температуре t, м²/с; ν_* –­ вязкость при известной температуре t_*, м²/с; t –­ температура нефти, ºС; U –­ показатель крутизны вискограммы, 1/ºС.

(1/ºC),

где ν₁, ν₂ – вязкости при температуре 50ºC и 20ºC, сСт; t₁ и t₂ – температуры равные соответственно 50ºC и 20ºC.

сСт

сСт

1. Определение расчётной плотности

Расчетная плотность нефти определяется по формуле:

,

6

где ρ – расчётное значение плотности, кг/м³; ρ₂₀ – плотность при 20ºС,кг/м³; t_р– расчётная температура; t₂₀ – температура при которой известна вязкость жидкости, ºC; β_р – коэффициент объёмного расширения, 1/ºC.

Коэффициент объёмного расширения (β_р) выбирается зависимости от плотности при 20ºC: при значении ρ =850 кг/м³ β=0,000818 (1/⁰С) [9].

(кг/м³)

(кг/м³)

2. Определение расчётной производительности

Определим требуемую производительность ПНПС. Для магистральных нефтепроводов подача указывается в млн. тонн в год. На ее основе находится расчетная часовая Q (м³/ч) и максимальная часовая Q _max (м³/ч) подачи станции.

где G –массовый расход, т/год; 24 – число часов в сутках; ρ – расчетная плотность жидкости, т/м³; τ – количество рабочих дней станции в году, 350 дней.

где K_п – коэффициент, учитывающий резерв пропускной способности нефтепровода на случай перераспределения потоков в системе нефтепроводов в процессе ее эксплуатации (K_п =1,07).