16. Расчет нефтепровода с лупингами и вставками.

Гидравлический уклон представляет собой потерю напора на трение, отнесенную к единице длины трубопровода: или по Лейбензону

Отложим от начальной и конечной точек на профиле трассы трубопровода напоры Н₁ = р₁/ρg и Н₂ = р₂/ρg (рис. 12) и концы полученных отрезков соединим прямой. Эта прямая называется линией падения напора или линией гидравлического уклона. Она показывает распределение напора по длине трубопровода.

Аналитическое выражение линии гидравлического уклона имеет вид Н = Н₁—il.

Тангенс угла наклона этой прямой (i) называется гидравлическим уклоном (геометрическое определение).

Из чертежа видно, что где Н_г — Н₂ — Аг = h — потери напора.

Если на каком-либо участке трассы проложен параллельный трубопровод (лупинг) или трубопровод другого диаметра (вставка), гидравлический уклон на нем будет отличаться от гидравличе­ского уклона магистрали. Найдем соотношение между гидравли­ческим уклоном лупинга (вставки) и магистрали. Будем считать, что режим движения нефти в них одинаков.

Пользуясь обозначениями рис. 13, имеем: гидравлический уклон магистрали

гидравлический уклон лупингованного участка

Учитывая, что Q₁ + Q₂ = Q, получим , где

Если то

В этом случае при ламинарном режиме ω = 0,5, при турбулентном в зоне Блазиуса ω = 0,297, для квадратичной области ω = 0,25.

Аналогично можно вывести, что для вставки ;

17. Уравнение баланса напоров магистр. Нефтепровода.

Для магистрального нефтепровода постоянного сечения, имеющего п однотипных насосных станций, каждая из которых раз­вивает напор Н_ст, уравнение баланса напоров обычно записывается так: (1) где р₁1ρg — напор перед головной станцией, будем обозначать его ∆h₁;

р₂/ρg — напор в конечной точке трубопровода (высота уровня в приемном резервуаре), этой величиной в большинстве случаев можно пренебречь.

Окончательно можно написать (2) где ∆z — разность геодезических высот конца и начала трубо­провода, ∆z = z₂ — z₁.

В левой части уравнения (2) располагаемый напор, т. е. подпор на головной станции ∆h₁ и суммарный напор, развива­емый основными насосами станций магистрального трубопровода, в правой части то, на что напор расходуется — потеря напора на трение h и преодоление разности геодезических высот ∆z. Значением напора ∆h₁ обычно пренебрегают для магистральных трубопроводов, так как он во много раз меньше, чем пН_ст.

18. Расчёт трубопроводов на прочность

Трубы для магистральных трубопроводов изготовляют из углеродистых и низколегированных сталей.

Для трубопроводов наружным диаметром до 426 мм исполь­зуют стальные бесшовные горячекатаные трубы из углеродистых и легированных сталей (ГОСТ 8731—58 и 8732—58).

Химический состав сталей труб должен соответствовать ГОСТ 1050—60, 4543—61 и 5058—57, а механические свойства — данным, приведенным в табл. 12.1.

Для магистральных трубопроводов диаметром 426 мм и выше применяют электросварные прямошовные или спирально-сварные трубы из низколегированных сталей с более высокими механи­ческими свойствами по сравнению с углеродистыми сталями. Это позволяет изготовлять трубы со стенками уменьшенной толщины.

На все трубы, поставляемые для сооружения МН, заводом-изготовителем даётся сертификат, свидетельствующий о соответствии требованиям гос-ых стандартов или техническим условиям.