Порядок вычислений.

4.1. Определение режима течения жидкости

Режим течения жидкости характеризуется безразмерным параметром Рейнольдса, Re:

, где D – внутренний диаметр трубы [м]; w – средняя скорость течения нефти по трубопроводу [м/с]; Q – расход нефти [м³/с]; ν – расчетная кинематическая вязкость нефти [м²/с].

При значениях Re<2320 наблюдается ламинарный режим течения жидкости (гидравлического сопротивления l считают по формуле Стокса).

Область турбулентного течения подразделяется на зоны:

1) Гидравлически гладкие трубы 2320<Re<Re1 (коэффициент гидравлического сопротивления l считаем по формуле Блазиуса (табл.1));

2) Зона смешанного трения Re1<Re<Re2 (l считаем по формуле Альтшуля (табл.1)).

Значения переходных чисел Рейнольдса Re1 и Re2 определяют по формулам:

где – относительная шероховатость трубы; k_Э – эквивалентная (абсолютная) шероховатость стенки трубы, зависящая от материала и способа изготовления трубы, а также от ее состояния. Для нефтепроводов после нескольких лет эксплуатации можно принять k_Э=0,2 мм.

4.2. Определение потери напора в трубопроводе и числа насосных станций

Расчет коэффициентов ,  и m выполняется по формулам, приведенным в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Значения коэффициентов ,  и m для различных

режимов течения жидкости

Режим течения			m	, с2/м
ламинарный		64/Re	1	4,15
тур­бу­лент-ный	гидравлически гладкие трубы	0,3164/Re0,25	0,25	0,0246
	смешанное трение		0,123
	квадратичное трение		0	0,0826·

Гидравлический уклон, i характеризует потери напора на трение:

, где D – внутренний диаметр трубы [м]; w – средняя скорость течения нефти по трубопроводу [м/с];  – коэффициент гидравлического сопротивления.

Расчетный напор перекачивающей станции определяется по формуле:

где h_m – напор магистрального насоса, m_p – число магистральных насосов.

Тогда расчетное число насосных станций определяется по уравнению баланса напоров:

где N_э – число эксплуатационных участков, на границах которых расположены НПС с резервуарными парками емкостью 0,3–0,5Q_сут. В соответствии с нормами проектирования длина эксплуатационного участка 400-800 км. Сопоставить с длиной профиля и обосновать наличие одного эксплуатационного участка.

Число насосных станций обычно округляется.

Суммарный напор всех насосных станций считается по формуле:

,

где n – число насосных станций.

Суммарные потери напора в нефтепроводе считаются по формуле:

Где L_p – суммарная длина трубопровода [м]; z – разница геодезических отметок начала и конца трубопровода [м] (заимствуются на профиле). Сюда может также включаться минимальный остаточный напор H_ост, необходимый для обеспечения технологических процессов на пункте приема нефти (в рамках данной практической работы принимается H_ост = 35 м). Суммарное сопротивление нефтепровода Н_с:

H_c=H+ H_ост;

Сопоставлением H^p_ст и H_с можем сделать вывод о возможности осуществления перекачки. Если H^p_ст ≥ H_с , то перекачка возможна. В противном случае необходимо проектировать лупинг для уменьшения сопротивление трубопровода (в рамках данного практического задания надо лишь сделать заключение об этом).