МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный федеральный университет»

(ДВФУ)

Инженерная школа

СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСА

дисциплины «Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ»

специальности 130501.65 – Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ

»

г. Владивосток

2015

Содержание практической части курса (32 час.)

Практические работы курса объединены общим циклом проектирования магистрального трубопровода. Также в рамках практической части курса выполняется поиск протечек на трубопроводе.

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)

1.3. Подбор внутреннего диаметра нефтепровода

Ориентировочное значение внутреннего диаметра нефтепровода предлагается найти по формуле:

(8)

где Q – секундная подача, W – скорость перекачки, находимая по номограмме (см. рис. 1.1).

Рис. 1.1. Номограмма нахождения скорости перекачки в зависимости от секундной скорости подачи

Наружный диаметр D_н изготавливаемых труб стандартный, подбирается ближайший больший диаметр из сортамента. В самом общем случае, наружный диаметр трубопровода D_н должен соответствовать годовому объему перекачки G_г (Таблица 1.1). Для получения более полной информации следует обратиться к информационным ресурсам заводов-изготовителей.

Таблица 1.1. Параметры магистральных нефтепроводов

Производительность GГ, млн.т./год	Наружный диаметр Dн, мм	Рабочее давление P, МПа
0,7 ... 1,2	219	8,8 ... 9,8
1,1 ... 1,8	273	7,4 ... 8,3
1,6 ... 2,4	325	6,6 ... 7,4
2,2 ... 3,4	377	5,4 ... 6,4
3,2 ... 4,4	426	5,4 ... 6,4
4,0 ... 9,0	530	5,3 ... 6,1
7,0 ... 13,0	630	5,1 ... 5,5
11,0 ... 19,0	720	5,6 ... 6,1
15,0 ... 27,0	820	5,5 ...5,9
23,0 ... 50,0	1020	5,3 ...5,9
41,0 ... 78,0	1220	5,1 ...5,5

Практическая работа №2. Механический расчет нефтепровода

Цель.

Произвести расчет указанных параметров в соответствии с Ходом выполнения, результаты представить в виде отчета (форматы word и excel).

Задачи.

1. По таблице осуществить подбор наружного диаметра трубы по рассчитанному в практической работе №1 внутреннему диаметру, выбрать марку трубы, рассчитать сопротивление материала трубы R₁;

2. В соответствии с найденной расчетной часовой производительности нефтепровода подбирается магистральные и подпорные насосы нефтеперекачивающей станции, определяются их напоры h_м и h_п;

3. Определить рабочее давление, развиваемое перекачивающей станцией и рассчитать фактические толщину стенки трубы и скорость течения нефти в трубопроводе.