2 Гидравлический расчет магистрального нефтепровода ( нефтепродуктопровода) после увеличения пропускной способности

Целью гидравлического расчета магистрального нефтепровода ( нефтепродуктопровода) является определение суммарных потерь напора в магистральном нефтепроводе (нефтепродуктопроводе) и полного напора, необходимого для перекачки нефти по магистральному нефтепроводу ( нефтепродуктопроводу) , т.е. гидравлического сопротивления нефтепровода (нефтепродуктопровода).

Гидравлический расчет магистрального нефтепровода ( нефтепродуктопровода)

после увеличения пропускной способности удвоением числа перекачивающих станций

Рис. 2 Схема увеличения пропускной способности магистрального

нефтепровода ( нефтепродуктопровода) удвоением числа перекачивающих станций:

1 – существующая перекачивающая станция; 2 – новая перекачивающая станция;

3 – магистральный нефтепровод ( нефтепродуктопровод)

2.1 Определяется скорость движения нефти

v₁ = (4·Q_с1) /(·d²), м/с

2.2 Определяется режим движения нефти, который характеризуется величиной числа Рейнольдса

Re₁ = (v₁·d) / ,

где  - кинематическая вязкость нефти (нефтепродукта), м²/с. Выбирается по паспорту на нефть или из справочника.

3. Определяется зона трения

2.3.1 Определяется первое переходное число Рейнольдса.

Re_1пер = 40·d/e

где e – абсолютная шероховатость труб, м. Можно принимать абсолютную шероховатость

труб «e» равной эквивалентной абсолютной шероховатости труб k_э ( [58], стр. 55,

табл. 5.5; [59], стр. 45, табл. 4.4.)

Если 2300 < Re₁ < Re_1пер , то зона гидравлически гладких труб (зона гладкого трения, зона Блазиуса)

2.3.2 Если Re₁ > Re_1пер , то определяется второе переходное число Рейнольдса

Re_2пер = 500·d/e

Если Re_1пер < Re₁ < Re_2пер , то зона гидравлически шероховатых труб (смешанного трения)

2.3.3 Если Re₁ > Re_2пер , то зона вполне шероховатых труб (квадратичного трения)

2.4 В зависимости от режима движения нефти (нефтепродукта) и зоны трения определяются коэффициенты обобщенной формулы Лейбензона m, A,  ([5], стр. 47; [6], стр. 95, табл. 32; [58], стр. 56, табл. 5.6.; [59], стр. 45, табл. 4.5.)

2.5 Определяются линейные потери напора (потери напора на трение по длине трубопровода) в магистральном нефтепроводе (нефтепродуктопроводе) по обобщенной формуле академика Л.С. Лейбензона

h _л..п1 = f₀ ·Q_с1^2-m ·L₁, м,

где

f₀ = (·^m)  d ^5-m,

где L₁ – длина участка магистрального нефтепровода (нефтепродуктопровода) после увеличения пропускной способности, м

2.6 Определяются местные потери напора (потери напора в местных сопротивлениях) в

магистральном нефтепроводе (нефтепродуктопроводе).

Обычно потери напора в местных сопротивлениях в магистральных нефтепроводах (нефтепродуктопроводах) незначительны и их принимают в размере 1  2 % от линейных потерь напора (a = 1  2% = 0,01  0,02) ([58],стр.59; [59],стр.47)

h_м.п1 = a ·h_л.п1 , м

или

h_м.п1 = (0,01  0,02) · h_л.п1, м

7. Определяется гидравлическое сопротивление нефтепровода ( нефтепродуктопровода) (полная потеря напора)

Н_о1= h_л.п1 + h_м.п1 + z , м

где z - разность нивелирных отметок между конечной и начальной точками трассы, м

Гидравлическое сопротивление нефтепровода (нфтепродуктопровда) Н_о1 равно полному напору, необходимому для перекачки нефти (нефтепродукта) по магистральному нефтепроводу (нефтепродуктопроводу).

Гидравлический расчет магистрального нефтепровода (нефтепродуктопровода)

после увеличения пропускной способности укладкой лупинга

Рис.3 Схема увеличения пропускной способности магистрального нефтепровода (нефтепродуктопровода) укладкой лупинга:

1 – перекачивающая станция; 2 – магистральный нефтепровод (нефтепродуктопровод) ; 3 – лупинг

Примечание. Диаметр лупинга равен диаметру магистрали.

2.1 Определяется скорость движения нефти в магистральном нефтепроводе (нефтепродуктопроводе)

v₁ = (4·Q_с1) /(·d²), м/с

где d – внутренний диаметр магистрального нефтепровода (нефтепродуктопровода), м

2.2 Определяется режим движения нефти, который характеризуется величиной числа Рейнольдса

Re₁ = (v₁·d) / ,

где  - кинематическая вязкость нефти (нефтепродукта), м²/с. Выбирается по паспорту на нефть или из справочника.

3. Определяется зона трения

2.3.1 Определяется первое переходное число Рейнольдса.

Re_1пер = 40·d /e ,

где e – абсолютная шероховатость труб, м. Можно принимать абсолютную шероховатость

труб «e» равной эквивалентной абсолютной шероховатости труб k_э ( [58], стр. 55,

табл. 5.5.; [59], стр. 45, табл. 4.4.)

Если 2300 < Re₁ < Re_1пер , то зона гидравлически гладких труб (зона гладкого трения, зона Блазиуса)

2.3.2 Если Re₁ > Re_1пер , то определяется второе переходное число Рейнольдса

Re_2пер = 500·d /e

Если Re_1пер < Re₁< Re_2пер , то зона гидравлически шероховатых труб (смешанного трения)

2.3.3 Если Re₁ > Re_2пер , то зона вполне шероховатых труб (квадратичного трения)

2.4 В зависимости от режима движения нефти (нефтепродукта) и зоны трения определяются коэффициенты обобщенной формулы Лейбензона m, A,  ([5], стр. 47; [6], стр. 95, табл. 32; [58], стр. 56, табл. 5.6.; [59], стр. 45, табл. 4.5.)

2.5 Определяются линейные потери напора (потери напора на трение по длине трубопровода) в магистральном нефтепроводе (нефтепродуктопроводе) по обобщенной формуле академика Л.С. Лейбензона

h _л.п1 = f₀ ·Q_с1^2-m ·L - x·(1 - ), м,

где

f₀ = (·^m)  d^5-m,

где L – длина участка магистрального нефтепровода (нефтепродуктопровода) (длина перегона, расстояние между перекачивающими станциями), м

x – длина лупинга, м

2.6 Определяются местные потери напора (потери напора в местных сопротивлениях) в

магистральном нефтепроводе (нефтепродуктопроводе).

Обычно потери напора в местных сопротивлениях в магистральных нефтепроводах (нефтепродуктопроводах) незначительны и их принимают в размере 1  2 % от линейных потерь напора (a = 1  2% = 0,01  0,02) ([58],стр.59; [59],стр.47)

h_м.п1 = a ·h_л.п1 , м

или

h_м.п1 = (0,01  0,02) · h_л.п1, м

7. Определяется гидравлическое сопротивление нефтепровода ( нефтепродуктопровода) (полная потеря напора)

Н_о1= h_л.п1 + h_м.п1 + z , м

где z - разность нивелирных отметок между конечной и начальной точками трассы, м

Гидравлическое сопротивление нефтепровода (нфтепродуктопровда) Н_о1 равно полному напору, необходимому для перекачки нефти (нефтепродукта) по магистральному нефтепроводу (нефтепродуктопроводу).

Гидравлический расчет магистрального нефтепровода (нефтепродуктопровода)

после увеличения пропускной способности комбинированным способом

Рис.4 Схема увеличения пропускной способности магистрального нефтепровода (нефтепродуктопровода) комбинированным способом:

1 – существующие перекачивающие станции; 2 – магистральный нефтепровод (нефтепродуктопровод); 3 – лупинг; 4 – новые перекачивающие станции

Примечание. Диаметр лупинга равен диаметру магистрали

2.1 Определяется скорость движения нефти в магистральном нефтепроводе (нефтепродуктопроводе)

v₁ = (4·Q_с1) /(·d²), м/с

где d – внутренний диаметр магистрального нефтепровода (нефтепродуктопровода), м

2.2 Определяется режим движения нефти, который характеризуется величиной числа Рейнольдса

Re₁ = (v₁·d) / ,

где  - кинематическая вязкость нефти (нефтепродукта), м²/с. Выбирается по паспорту на нефть или из справочника.

3. Определяется зона трения

2.3.1 Определяется первое переходное число Рейнольдса.

Re_1пер = 40·d /e

где e – абсолютная шероховатость труб, м. Можно принимать абсолютную шероховатость

труб «e» равной эквивалентной абсолютной шероховатости труб k_э ( [58], стр. 55,

табл. 5.5.; [59], стр. 45, табл. 4.4.)

Если 2300 < Re₁ < Re_1пер , то зона гидравлически гладких труб (зона гладкого трения, зона Блазиуса)

2.3.2 Если Re₁ > Re_1пер , то определяется второе переходное число Рейнольдса

Re_2пер = 500·d /e

Если Re_1пер < Re₁< Re_2пер , то зона гидравлически шероховатых труб (смешанного трения)

2.3.3 Если Re₁ > Re_2пер , то зона вполне шероховатых труб (квадратичного трения)

2.4 В зависимости от режима движения нефти (нефтепродукта) и зоны трения определяются коэффициенты обобщенной формулы Лейбензона m, A,  [5], стр. 47; [6], стр. 95, табл. 32; [58], стр. 56, табл. 5.6.; [59], стр. 45, табл. 4.5.)

2.5 Определяются линейные потери напора (потери напора на трение по длине трубопровода) в магистральном нефтепроводе (нефтепродуктопроводе) по обобщенной формуле академика Л.С. Лейбензона

h _л.п1 = f₀ ·Q_с1^2-m ·L₁ - x(1 - ), м,

где

f₀ = (·^m) d^5-m,

где L₁ – длина участка магистрального нефтепровода (нефтепродуктопровода) (длина перегона, расстояние между перекачивающими станциями) после увеличения пропускной способности, м

x– длина лупинга, м

2.6 Определяются местные потери напора (потери напора в местных сопротивлениях) в

магистральном нефтепроводе (нефтепродуктопроводе).

Обычно потери напора в местных сопротивлениях в магистральных нефтепроводах (нефтепродуктопроводах) незначительны и их принимают в размере 1  2 % от линейных потерь напора (a = 1  2% = 0,01  0,02) ([58],стр.59; [59],стр.47)

h_м.п1 = a ·h_л.п1, м

или

h_м.п1 = (0,01  0,02) · h_л.п1, м

7. Определяется гидравлическое сопротивление нефтепровода ( нефтепродуктопровода) (полная потеря напора)

Н₀₁= h_л.п1 + h_м.п1 + z , м

где z - разность нивелирных отметок между конечной и начальной точками трассы, м

Гидравлическое сопротивление нефтепровода (нфтепродуктопровда) Н_о1 равно полному напору, необходимому для перекачки нефти (нефтепродукта) по магистральному нефтепроводу (нефтепродуктопроводу).