21. Изменение давления нпс и расхода при замещении одного нефтепродукта другим.

Изменение расхода

Чтобы учесть различие свойств последовательно перекачиваемых жидкостей уравнение сохранения энергии для трубопровода правильнее записать в единицах давления. Пусть насосами в трубопровод закачивается жидкость Б плотностью _Б и с кинематической вязкостью _Б, а на конечном пункте принимается в резервуары жидкость А плотностью _А и с кинематической вязкостью _А. В этом случае уравнение баланса давлений имеет вид

, (1.41)

где h_п, h_ост - напор соответственно подпорных насосов и на входе

в резервуарный парк конечного пункта;

f_Б, f_А - гидравлический уклон при единичном расходе в случае

перекачки жидкостей соответственно Б и А, ;

x - длина участка трубопровода, занятого вытесняющей жидкостью Б;

l - длина трубопровода;

А_н, Б_н - коэффициенты в формуле для вычисления напора станции, Из уравнения (1.41) находим мгновенный расход в трубопроводе при вытеснении жидкости А жидкостью Б

. (1.42)

При обратной последовательности движения жидкостей, когда жидкость Б занимает участок трубопровода той же длины x, мгновенный расход находится аналогично и составит

. (1.43)

В числителе формул (1.42) и (1.43) первое слагаемое, как правило, значительно больше остальных. Величины соотношений плотностей для бензина и дизтоплива составляют _Б / _А  1,11 и _А / _Б  0,9, т.е. близки к единице. С учетом этого можно утверждать, что Q_БА  Q_АБ, т.е. последовательность движения жидкостей в трубопроводе практически не влияет на его производительность.

Изменение давления на выходе перекачивающей станции

При перекачке жидкостей с различной плотностью совмещенную характеристику необходимо строить в координатах “давление-расход” (рис. 1.22). 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 (_ig), то от этого величины расчетных расходов Q_А и Q_Б не изменяются.

При перекачке одной только жидкости А рабочему расходу Q_А соответствует рабочее давление Р_А. При начале перекачки более вязкой (и более тяжелой) жидкости Б насосы станции заполняются ею и поэтому давление у нее на выходе возрастает. В трубопроводе в этот момент почти целиком находится менее вязкая жидкость, т.е. сопротивление сил трения в трубопроводе меньше развиваемого насосом давления. Из условия баланса давлений следует, что расход скачком (за время прохождения смеси через насосы) должен вырасти с Q_А до Q. Только после этого начнется медленное перемещение рабочей точки из А' в Б, которая будет достигнута при полном вытеснении из трубопровода жидкости А жидкостью Б.

В случае обратной смене жидкостей происходит следующее. При переходе на перекачку менее вязкой жидкости А перекачивающая станция начинает развивать меньшее давление.

Поскольку практически весь трубопровод в это время все еще заполнен вязким продуктом, то для достижения баланса давлений расход скачком изменится с Q_Б до Q”. После этого начнется плавное перемещение рабочей точки в точку А.

На рисунке перемещение рабочей точки показано стрелками.