48. Режимы работы продуктопроводов при замещении нефтепродуктов.
При перекачке жидкостей с различной плотностью график совмещенной характеристики НПС – трубопровод необходимо строить в координатах «давление-расход». Так как плотности перекачиваемых жидкостей различны, то характеристики трубопровода выходят не из одной, а из разных точек. По той же причине напорная характеристика насоса разделяется на две кривые: для жидкости А и для жидкости Б. Но так как обе характеристики отличаются от построенной в единицах напора в одно и тоже число раз (ρig), то от этого величины расчетных расходов QА и QБ не изменяются.
При перекачке одной только менее вязкой жидкости А характеристика трубопровода изображается кривой 1, а характеристика станции кривой 2. Рабочей точкой является точка А, которой соответствуют расход QА и давление РА. При начале перекачки более тяжелой жидкости Б насосы станции заполняются ею и характеристика станции занимает положение 4. В трубопроводе в этот момент еще находится менее вязкая жидкость. Поэтому рабочей становится точка А', которой соответствуют расход Q'А и давление на выходе станции Р'А. По мере замещения нефтепродукта А нефтепродуктом Б характеристика трубопровода проходит все более круто и соответственно рабочая точка постепенно перемещается по кривой 4 из точки А' в точку Б, которая будет достигнута при полном вытеснении из трубопровода жидкости А жидкостью Б.
В случае обратной смены нефтепродуктов процесс происходит аналогично по кривым Б-Б'-А.
49.Оптимальное число циклов при последовательной перекачке нефтепродуктов.
Цикл – порядок следования определенных партий нефтепродуктов, повторяющийся в течение года Ц ращ (Ц-количество циклов). По нормам ВНТП число циклов Ц0=52-72.
Отптимальное число циклов такое, при котором затраты на сооружение резервуарны парков и на реализацию смеси минимальные:
ТЦ=Т/Ц, где Т – общее время перекачки, Ц- число циклов (у продуктопроводов Т=350 рабочих дней вгоду).
,где
В- условная величина, зависящая от емкости резервуарного парка.
,
где
И-убытки от смесеобразования; Δᵟ-
разность стоимости 1 тонны нефтепродуктов
[руб/тонну]; ᵟ-стоимость 1
резервуарной емкости [руб/
];
α-отчисления на амортизацию и текущий
ремонт α=0,072;
-плотность
нефтепродуктов [тонн/
]
-
допустимые Гостом концентрации.
50. Способы перекачки высоковязких и высокозастывающих нефтей и нефтепродуктов.
Высоковязкая нефть (нефтепродукт) – это нефть, в состав которой входит большое количество тяжелых углеводородов. Вязкость ВВН быстро увеличивается при снижении температуры, однако застывает при сравнительно низких температурах. Высокозастывающая нефть (нефтепродукт) – это нефть, в состав которой входит большое количество парафинов. ВЗН при высоких температурах являются маловязкими жидкостями, однако при снижении температуры ниже начала кристаллизации парафина в них начинают выделятся кристаллы парафина количество которых увеличивается по мере снижения температуры нефти.
Обычным способом перекачка таких нефтей нерациональна т.к. или велико гидравлическое сопротивление течению для ВВН или невозможна перекачка из-за отсутствия текучести нефти для ВЗН. Способы перекачки ВВН и ВЗН:
1. Перекачка нефти с разбавителями (разбавители: маловязкая нефть, нефтепродукт; конденсат; природный газ). Введение разбавителя в парафинистую нефть улучшает ее реологические свойства, т.е. уменьшается концентрация парафина в смеси, а также понижается температура насыщения раствора и появления кристаллов парафина. В следствии снижается температура застывания нефти. Маловязкие нефти содержат асфальтосмолистые вещества которые препятствуют образованию парафиновой структурной решетки в нефти. Чем меньше плотность и вязкость нефти – тем эффективнее ее добавлять. Достоинства: не надо греть, улучшается реология. Недостатки: нужно иметь разбавители.
2. Перекачка с присадками (стимуляторами потока). Незначительная добавка присадок существенно улучшает характеристики нефтей.
Присадки могут быть двух видов: 1 – полимеры с длинными молекулами; 2 – присадки – регуляторы кристаллизации. Длинные и прочные молекулы присадок задерживают развитие вихрей в потоке, улучшают прокачиваемость ВЗН в области низких температур. Депрессорные присадки эффективно использовать при температурах ниже температуры застывания нефти. Эффективность действия присадок зависит от физико-химических свойств парафинистых нефтей или их смесей с маловязкими нефтями. Необходимое количество депрессора в нефти зависит от конкретных условий применения. Присадки эффективны при очень небольшой концентрации. Недостаток: высокая стоимость присадок.
3. Перекачка термически обработанных нефтей. Термообработка – это подогрев нефти до температуры выше температуры плавления с последующим охлаждением в определенном режиме. Для парафинистых нефтей существует оптимальная температура подогрева, при которой эффект термообработки наибольший. Эта температура всегда выше температуры плавления парафинов, находящихся в нефти. На свойства термообработанных нефтей большое влияние оказывают условия охлаждения нефти. С увеличением содержания асфальтосмолистых веществ по отношению к содержанию парафиновых нефти эффект термообработки увеличивается.
4. Гидротранспорт нефти. При совместной перекачке воды и нефти потоку можно придать разные структуры, например, коаксиальную (вода образует вокруг нефти у стенки трубы кольцо), эмульсионную (система состоит из частиц нефти, окружённых плёнкой воды, и контакта нефти с поверхностью трубы практически не происходит; для улучшения условий образования и повышения стабильности эмульсий в неё добавляют ПАВ).
5. Перекачка нефти с подогревом (горячая перекачка). Нефть подогревается в резервуарах до температуры, при которой она может перекачиваться подпорными насосами и подается ими в огневые печи, где её температура увеличивается до начальной температуры перекачки. Ограничивается температура подогрева разгонкой нефти и нагарообразованием ТОА. Затем подогретая нефть основными насосами закачивается в трубопровод. По мере движения она охлаждается и давление падает. Периодически ее нужно подогревать и сообщать ей нужное давление.