6 Исходные данные, представляемые для расчета требуемого количества предохранительных клапанов

6.1 Расчет требуемого количества и давления настройки предохранительных клапанов, устанавливаемых в узле, выполняется на основе следующих исходных данных:

6.1.1 расположение и номер узла предохранительных клапанов;

6.1.2 параметры устанавливаемых предохранительных клапанов (номинальный диаметр, номинальное давление, коэффициент расхода, диаметр седла, проходная площадь в седле);

6.1.3 проектная производительность нефтепровода в млн.т/год;

6.1.4 коэффициент неравномерности перекачки по магистральному нефтепроводу;

6.1.5 расчетная плотность нефти ρ, кг/м³;

6.1.6 расчетная вязкость нефти , сСт;

6.1.7 высотные отметки положения предохранительного клапана Z₁ и наивысшей образующей трубопровода сброса нефти в точке ввода в резервуар Z_2, м;

6.1.8 рабочее давление в защищаемом технологическом трубопроводе Р_РАБ, кгс/см2;

6.1.9 максимальное допустимое давление в защищаемых технологических трубопроводах Р_МАХ, кгс/см2;

6.1.10 характеристика трубопровода сброса, включающая:

длину и диаметр прямых участков трубопровода;

тип местных сопротивлений, их количество, геометрические параметры, распределение расходов.

6.2 Форма для предоставления исходных данных вновь проектируемых объектов приведена в Приложении Б.

6.3 Для действующих объектов в форме для представления исходных данных (Приложение Б) дополнительно должны быть приведены сведения по количеству установленных рабочих предохранительных клапанов.

7 Расчет пропускной способности предохранительного клапана

7.1 Пропускная способность предохранительного клапана рассчитывается по формуле

, (1)

где

α – коэффициент расхода (значения коэффициентов расхода, применяемых предохранительных клапанов, приведены в приложении В);

F – наименьшая площадь сечения в проточной части седла, мм² (значения площади сечения клапанов приведены в приложении В);

ρ – плотность нефти, кг/м³;

Р₁ – давление перед предохранительным клапаном в положении его полного открытия при сбросе нефти в резервуар, кгс/см2;

Р₂ – давление за клапаном в положении его полного открытия при сбросе нефти в резервуар, кгс/см2.

Давление перед предохранительным клапаном в положении его полного открытия (Р₁) должно удовлетворять условию

P_ПО ≤ P₁≤ P_MAX . (2)

Так как максимальная пропускная способность предохранительного клапана может достигаться при максимальном рабочем давлении (P_MAX ), то

P₁≤ P_MAX . (3)

Давление полного открытия предохранительного клапана Р_ПО, кгс/см2 вычисляется по формуле

Р_ПО =1,15· P_НО , (4)

где P_НО – давление начала открытия предохранительного клапана, кгс/см2.

Значение давления начала открытия предохранительного клапана принимается

Р_НО = Р_РАБ +  Р, (5)

где Р_РАБ – рабочее давление в технологическом трубопроводе, кгс/см2;

 Р – зазор безопасности, определяющий стабильно закрытое состояние предохранительного клапана при работе технологических трубопроводов. Принимается  Р = 2,0 кгс/см2.

Давление за предохранительным клапаном в положении его полного открытия при сбросе нефти в резервуар (Р₂ ) вычисляется по формуле

P₂ = Р_ПОТ + Р_СТ , (6)

где P_ПОТ - гидравлические потери давления в линии сброса, кгс/см2;

P_СТ – гидростатическое давление столба жидкости на закрытый предохранительный клапан в трубопроводе сброса, подключенного к резервуару через крышу (кгс/см2)

P_СТ = ΔZ· ρ / 10⁴ ; (7)

ΔZ – разность отметок между высотной отметкой положения предохранительного клапана и верхней образующей трубопровода сброса нефти в точке ввода в резервуар (м),

ΔZ = Z₂ – Z₁ .

7.2 Потери давления в трубопроводе сброса при полном открытии предохранительных клапанов P_ПОТ определяются по методике, изложенной в Приложении Д.

Потери давления не должны превышать величины

P_ПОТ ≤ P_MAX - P_ПО= P_MAX - (P_РАБ +  Р)·1,15

В случае превышения давления требуется реконструкция трубопровода сброса с целью снижения гидравлического сопротивления.

7.3 Для вновь устанавливаемых предохранительных клапанов узлов № 1 и № 2 НПС с резервуарным парком предусматривать:

- диаметр трубопровода сброса (D₁), на котором устанавливаются предохранительные клапаны, должен быть равен диаметру технологического трубопровода (D₂) на входе в резервуарный парк НПС (см. рисунок 1);

- диаметр трубопроводов на входе и выходе предохранительных клапанов должен быть равен диаметру выходного патрубка клапана. На этих трубопроводах до и после предохранительных клапанов устанавливаются задвижки с ручным приводом;

- соединение трубопроводов обвязки различных диаметров следует осуществлять с помощью переходов;

- направление движения нефти в сбросном трубопроводе должно совпадать с направлением движения нефти в защищаемом технологическом трубопроводе.

7.4 Давление закрытия предохранительного клапана (Р_З) должно отвечать условию Р_З  0,8·Р_НО и не должно быть меньше Р_РАБ, иначе предохранительный клапан будет производить сброс нефти после восстановления рабочего давления.