Практическая работа №1. Расчет физических свойств нефти и определение ориентировочного внутреннего диаметра нефтепровода

Цель.

Определить плотность и вязкость нефти указанной марки нефти при данных условиях транспортировки.

Задача.

Произвести расчет плотности и вязкости нефти для температуры ее перекачки (принимается равной температуре грунта). Результаты вычислений представить в виде отчета. Файл Word (отчет с ходом вычисления) и Excel (таблица с формулами), график вискограммы. Для вставки формул в текст отчета применять редактор формул.

Порядок вычислений.

1. Определение физических свойств нефти

1.1 Определение расчетной плотности нефти

Значение расчетной плотности нефти вычисляется при Т_р по формуле Д.И. Менделеева:

, (1)

, (2)

где , - плотность нефти при заданной температуре и 293 К соответственно;

температурная поправка, кг/м³К;

1.2 Определение расчетной вязкости нефти

Вязкость – это свойство жидкости оказывать сопротивление сдвигу и характеризующее степень ее текучести и подвижности. Суть явления вязкости заключается в возникновении внутренней силы трения между движущимися слоями жидкости.

Вязкость нефти определяется графически по кривой вязкости-температуры или расчетом по уравнению Вальтера:

₍₃₎

где n_Т – кинематическая вязкость нефти при температуре T, сСт (мм²/с);

А и В – постоянные коэффициенты, определяемые по двум значениям вязкости n₁ и n₂ при двух температурах Т₁ и Т₂ (табличные данные):

(4)

(5)

В ходе выполнения учебных заданий необходимо выполнить построение вискограммы – графика зависимости температуры и вязкости заданного вида нефти по рассчитанным по (3) значениям. Представить вискограмму в виде графика с табличным сопровождением расчетных значений.

1.2. Определение основных параметров нефтепровода

1.2.1 Определение расчётной годовой пропускной способности.

Расчетная пропускная способность должна определяться по формуле:

[млн т/г] (6)

где G_Г – заданный объем перекачки для соответствующего этапа развития нефтепровода, млн. т/г (определяется в техническом задании на проектирование),

k_н – коэффициент неравномерности перекачки.

Значение коэффициента неравномерности перекачки принимается в пределах от 1,00 до 1,05, исходя из особенностей эксплуатации нефтепровода и определяется в техническом задании на проектирование. Если оно не указанно, то значение коэффициента неравномерности перекачки принимаются, исходя из особенностей нефтепровода:

• для нефтепровода, идущего параллельно с другими нефтепроводами и образующими систему - 1,05;

• для однониточного нефтепровода, по которому нефть подается к нефтеперерабатывающему заводу, а также для однониточного нефтепровода, соединяющего существующие нефтепроводы- 1,07;

• для однониточного нефтепровода, подающего нефть от пунктов добычи к системе нефтепроводов - 1,10.

1.2.2 Определение часовой и секундной производительности нефтепровода.

Расчётная часовая пропускная способность нефтепровода определяется по формуле:

(7)

где G_г – пропускная способность нефтепровода; – плотность нефти.

При определении часовой производительности режим работы магистральных нефтепроводов должен приниматься непрерывным, круглосуточным. Расчетное время работы магистрального нефтепровода (фонд рабочего времени) с учетом остановок на регламентные и аварийно-восстановительные работы должно приниматься равным 8400 часов или 350 дней в году.

Расчётная секундная пропускная способность, необходимая нам для определения скорости потока:

(19)