2. Гидравлические расчеты магистральныхнефтепроводов. Основные факторы, влияющие на перекачку жидкостей

Плотность – является основным параметром, влияющим на гидравлические сопротивления при транспорте нефтепродукта.

При гидравлических расчетах применяется понятие относительной плотности. Она показывает, во сколько раз данная жидкость, взятая при температуре 20 °С, тяжелее или легче воды взятой в том же объеме при температуре 4 °С.

В лабораториях плотность нефти определяют при помощи весов Вестфаля или пикнометра, которые дают значительно большую точность, чем денсиметр.

Вязкость нефти и нефтепродуктов также влияет на давление и производительность перекачки. Различают абсолютную, кинематическую и относительную вязкость. Вязкость определяют приборами, называемыми вискозиметрами.

Вязкость сырой нефти зависит от температуры. С повышением температуры вязкость снижается и, наоборот, с понижением — увеличивается.

При гидравлическом расчете нефтепроводов приходится учитывать температурные условия перекачки, зависящие от температуры нефтепродукта в начальном пункте и температуры среды, окружающей трубопровод. Поэтому в расчеты часто вводят промежуточные значения вязкости. Эти значения удобнее всего определять по кривой вязкости, вычерчиваемой на основании лабораторных данных.

Температура перекачиваемой жидкости без путевого подогрева зависит от температуры почвы, которая, в свою очередь, зависит от климата местности и времени года.

Магистральные трубопроводы прокладывают с заглублением их в грунт, для чего роют специальную траншею. Глубина траншеи определяется в основном по соображениям защиты трубопровода от резких колебаний температуры. С увеличением глубины залегания трубопровода колебания температуры окружающего его грунта уменьшаются, и в периоды похолодания предотвращается чрезмерное возрастание вязкости нефти, а также уменьшается растяжение трубопровода, могущее вызвать его разрыв. Однако излишнее увеличение глубины траншеи ведет к непроизводительным затратам во время строительства и осложняет ремонтные работы при эксплуатации трубопровода.

2.1. Трасса трубопровода и ее профиль

Трассой трубопровода называют линию, разбитую на местности и определяющую направление оси трубопровода в каждой его точке. Эта линия, будучи нанесена на план местности, по которой проходит трубопровод, называется планом трассы.

Проекцию трассы на параллельную ей вертикальную плоскость называют профилем трассы, причем каждой точке этого профиля отвечает определенная отметка над уровнем моря (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Профиль трассы трубопровода

Профиль трассы строят так, что длина трубопровода определяется на нем горизонтальной прямей АБ, являющейся разверткой трассы. Сама же ломаная линия профиля является условной линией, характеризующей собой вертикальные уклоны отдельных участков трассы, но не их длину. Например, расстояние между точками трассы Г и Д определяется не длиной отрезка ГД, а длиной отрезка ИК (следовательно, расстояние между точками Г и Д равно расстоянию между точками Д и Ж, так как ИК = КЛ). Ордината ИГ в принятом масштабе представляет отметку Z_r точки Г над уровнем моря. Разность ординат КД - ИГ = МД или Z_r-Z_д =Z определяет собой в том же масштабе разность отметок точек Г и Д трассы трубопровода. При определении разности отметок Z необходимо всегда вычитать значение предыдущей ординаты Z_r из значения последующей ординаты Z_д, т. е. необходимо брать разность отметок всегда против хода перекачки.

Для лучшего выявления местности вертикальный масштаб профиля обычно берут в несколько раз больше, чем горизонтальный масштаб. Отношение вертикального к горизонтальному масштабу называется искажением профиля. Искажение может быть десятикратным, пятидесятикратным, стократным и т.п.

Точку профиля, резко возвышающуюся над соседними, называют пиком (точка В). Пониженный же участок трассы, ограниченный с обеих сторон подъемами, называют карманом или мешком (участок ВГДЕ).

Длину трубопровода непосредственно по его трассе изме­ряют топографической лентой. При предварительных расчетах длину трубопровода можно определять по карте, причем точность измерения увеличивается с увеличением масштаба карты.