4 Расстановка перекачивающих станций по трассе нефтепровода

Согласно нормам проектирования магистральных нефтепроводов

РД153-39.4-113-01 применение лупингов и вставок допускается в отдельных случаях при их технико-экономическом обосновании. За окончательный примем вариант сооружения однониточного нефтепровода с n =5 перекачивающими станциями. В этом случае расстановку станций на местности будем производить исходя из максимальной производительности нефтепровода, то есть Q₂ = 2190 м³/ч.

Расчетное значение гидравлического уклона, соответствующее производительности Q₂ составляет i = 0,003782.

Напоры, развиваемые подпорным и магистральными насосами при подаче Q₂, соответственно равны:

h_М = 258,7 – 8,564110^–62190² = 217,625 м;

h_П = 85 – 4,079510^–62190² = 65,43 м

Расчетный напор ПС в этом случае составит H_СТ = 3·h_М = 3217,625 =652,87 м.

Выполним построение гидравлического треугольника. За горизонтальный катет примем отрезок аb равный l = 100 км, который отложим в масштабе длин.

Вертикальный катет ас треугольника равный:

1,02·i·l = 1,02·0,003782·100·10³ = 385 м отложим перпендикулярно отрезку аb в масштабе высот.

Расстановка перекачивающих станций на местности показана в приложении А. При расстановке принято, что величина подпора перед промежуточными ПС равна h_П=65,43, а в конце каждого эксплуатационного участка величина остаточного напора составляет: h_ост = 40 м.

Результаты графических построений приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Расчетные значения высотных отметок ПС и длин линейных участков нефтепровода

Перекачивающая станция	Высотная отметка Zi, м	Расстояние от начала нефтепровода, км	Длина линейного участка ℓi, км
ГНПС-1	116	0	168
НПС-2	121	168	160
НПС-3	140	328	172
НПС-4	159	500	168
НПС-5	168	672	179
КП	193	851	-

5 Отключение нефтеперекачивающей станции

В рассматриваемом случае головная нефтеперекачивающая станция (НПС1) будет работать на сдвоенный перегон, то есть протяженность первого линейного участка будет равна l_3-5=l_3-4+l_4-5=172+168=340 км.

Величина максимального гидравлического уклона составит

Определим полные потери напора H^’ во втором эксплуатационном участке нефтепровода ( L₍₂₎=523 км, z₍₂₎=z_кп-z₃), соответствующие гидравлическому уклону i_max:

Рассчитаем значение расхода в нефтепроводе, соответствующее первому переходному числу Рейнольдса R_e1:

куб.м/с=1262 куб.м/ч

Задаваясь режимом течения нефти в области смешанного трения (β=0,00487, m=0,1), определим значение гидравлического уклона при еденичном расходе:

Максимальный расход нефти

куб.м/с=1224 куб.м/ч

Так как Q_max<Q_Re1, режим течения выбран правильно.

Рассчитаем напоры развиваемые подпорными и магистральными насосами при подаче Q_max:

h_п^’=a-b∙Q²=85-4,0795∙10^-6∙1224²=78,88 м

h_м^’=a-b∙Q²=258,7-8.5641∙10^-6∙1224²=245,86 м

Максимальное расчетное количество работающих магистральных насосов на всех оставшихся станциях первого эксплуатационного участка составляет:

.

Как видно из расчета, всего на НПС-3 и НПС-5 при отключении НПС-4 могут работать не более трёх магистральных насосов.

Задаваясь числом магистральных насосов равным четырем, с помощью программы расчета совместной работы НПС и нефтепровода RABS.BAS определим потери напора на первом эксплуатационном участке, производительность перекачки, гидравлический уклон, а также напоры развиваемые подпорными и магистральными насосами. Ниже приведены результаты вычислений.

Проверим выполнение условий по допустимым напорам и подпорам.

Напор на выходе НПС-3 равен

Величина подпора на НПС-5 составит

Напор на выходе НПС-5 равен

Остаточный напор в конце эксплуатационного участка

Как видно из расчетов и графических построений, все условия выполняются. Производительность нефтепровода на первом эксплуатационном участке в случае отключения НПС-4 составит Q=1259 куб.м/ч

Список использованной литературы

1. Нечваль А.М. Основные задачи при проектировании и эксплуатации магистральных нефтепроводов: Учеб. Пособие.-Уфа: Изд-во УГНТУ,2005.-81с.

2. ВНТП 2-86. Ведомственные нормы технологического проектир­ования магис­тральных нефтепроводов. М.: Миннефтепром.– 1986.– 110 с.

3. СНиП 2.05.06-85*. Магистральные трубопроводы / Госстрой России.: ГП ЦПП, 1997.– 52 с.

4. Центробежные нефтяные насосы для магистральных трубопроводов. Каталог.– М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1981.– 18 с.