1.6 Аналіз результатів розрахунку пропускної здатності системи гнпс – прилегла ділянка нафтопроводу з урахуванням сезонних умов та різного завантаження системи

За допомогою стандартизованої програми було проведено розрахунок пропускної здатності системи ГНПС – прилегла ділянка нафтопроводу за різної кількості роботи магістральних насосів. Результати розрахунків наведено у таблицях 1.5 – 1.7

Таблиця 1.5 – Результати визначення пропускної здатності системи ГНПС – прилегла ділянка нафтопроводу (кількість послідовно працюючих магістральних насосів )

Назва місяця	Густина рідини, кг/м3	В'язкість рідини, сСт	Загальні втрати напору, м	Максимально допустимий напір, м	Напір на виході насосів, м	Напір після регуляторів тиску, м	Пропускна здатність, м3/год	Витрати потужності ГНС, кВт
Січень	870,1	33,2	702	703	768	703	1231	2958
Лютий	870,3	33,4	703	703	769	703	1230	2957
Березень	871,0	34,7	701	702	769	702	1222	2946
Квітень	869,3	31,8	703	704	767	704	1239	2968
Травень	866,3	27,4	706	706	764	706	1269	3008
Червень	863,6	23,9	708	708	760	708	1297	3046
Липень	861,3	21,4	710	710	758	710	1320	3079
Серпень	860,2	20,1	710	711	756	711	1332	3097
Вересень	860,9	20,9	710	710	757	710	1325	3087
Жовтень	863,1	23,4	708	709	760	709	1301	3052
Листопад	865,8	26,8	706	706	763	706	1274	3014
Грудень	868,6	30,6	704	704	766	704	1247	2978

Таблиця 1.6 – Результати визначення пропускної здатності системи ГНПС – прилегла ділянка нафтопроводу (кількість послідовно працюючих магістральних насосів )

Назва місяця	Густина рідини, кг/м3	В'язкість рідини, сСт	Загальні втрати напору, м	Максимально допустимий напір, м	Напір на виході насосів, м	Напір після регуляторів тиску, м	Пропускна здатність, м3/год	Витрати потужності ГНС, кВт
Січень	870,1	33,2	559	703	559	559	1049	1958
Лютий	870,3	33,4	559	703	559	559	1048	1958
Березень	871,0	34,7	559	702	560	560	1043	1955
Квітень	869,3	31,8	558	704	559	559	1055	1962
Травень	866,3	27,4	557	706	557	557	1075	1973
Червень	863,6	23,9	555	708	556	556	1095	1985
Липень	861,3	21,4	554	710	555	555	1111	1995
Серпень	860,2	20,1	553	711	554	554	1119	2000
Вересень	860,9	20,9	554	710	555	555	1114	1997
Жовтень	863,1	23,4	555	709	556	556	1098	1987
Листопад	865,8	26,8	557	706	557	557	1079	1976
Грудень	868,6	30,6	558	704	559	559	1060	1965

Таблиця 1.7 – Результати визначення пропускної здатності системи ГНПС – прилегла ділянка нафтопроводу (кількість послідовно працюючих магістральних насосів )

Назва місяця	Густина рідини, кг/м3	В'язкість рідини, сСт	Загальні втрати напору, м	Максимально допустимий напір, м	Напір на виході насосів, м	Напір після регуляторів тиску, м	Пропускна здатність, м3/год	Витрати потужності ГНС, кВт
Січень	870,1	33,2	341	703	341	341	714	1081
Лютий	870,3	33,4	341	703	341	341	713	1080
Березень	871,0	34,7	341	702	342	342	710	1080
Квітень	869,3	31,8	341	704	341	341	718	1081
Травень	866,3	27,4	340	706	341	341	733	1083
Червень	863,6	23,9	340	708	341	341	747	1085
Липень	861,3	21,4	340	710	340	340	758	1086
Серпень	860,2	20,1	339	711	340	340	764	1087
Вересень	860,9	20,9	339	710	340	340	760	1086
Жовтень	863,1	23,4	340	709	340	340	749	1085
Листопад	865,8	26,8	340	706	341	341	735	1083
Грудень	868,6	30,6	341	704	341	341	722	1082

Згідно результатами розрахунків, які наведені у таблицях 1.7 – 1.9, будуємо наступні графічні залежності:

Кількість нафти, яка перекачується по трубопроводу на протязі року при послідовній роботі r магістральних насосів визначимо за формулою

, (1.33)

де – кількість нафти, яка перекачується на протязі j-го місяця при послідовній роботі r магістральних насосів, тис. т/міс.

, (1.34)

де – середня годинна витрата нафти на протязі і-го місяця при роботі r магістральних насосів; n_днів – кількість днів роботи магістрального нафтопроводу на протязі і-го місяця; ρ_і – середня густина нафти на протязі і-го місяця.

Витрати потужності насосів ГНС на протязі року при послідовній роботі r магістральних насосів визначимо за формулою

, (1.35)

де – спожита потужність насоса на протязі j-го місяця при послідовній роботі r магістральних насосів, МВт/міс.

, (1.36)

Згідно з ВНТП 2-86 розрахункове число робочих днів для нафтопроводу діаметром D_. = 512 мм і довжиною L = 104 км на протязі року становить 357 днів. Кількість днів роботи нафтопроводу помісячно наведена в таблиці 1.8.

Для прикладу, використовуючи формулу (1.34) та (1.36), обчислюємо обсяг перекачування нафти та витрати потужності насосів ГНС протягом березня при роботі одного магістрального насоса

Аналогічно пораховані значення пропускної здатності та спожита потужність насосами системи для інших місяців при різній кількості послідовно працюючих магістральних насосів. Результати розрахунків зведені в таблицю 1.8 та 1.9.

Знайдемо річні обсяги перекачування, використовуючи формулу (1.33).

Визначимо відносні кількісні показники впливу сезонних змін температури на пропускну здатність трубопровідної системи.

Таблиця 1.8 – Значення помісячних обсягів перекачування при різній

кількості послідовно працюючих магістральних насосів

Місяць	Кількість робочих днів	тис.т/міс	тис.т/міс	тис.т/міс
1	30	447,8	657,8	772
2	28	447,1	657,2	720
3	30	445,3	654,1	766
4	30	450,3	661,6	777
5	30	459,7	674,2	795,8
6	30	468,5	686,7	813,4
7	31	475,4	696,7	827,8
8	30	479,1	701,7	835,3
9	30	476,6	698,6	830,9
10	30	469,7	688,6	815,9
11	30	460,9	676,7	800
12	28	452,8	664,7	782
Сума	357	5533,2	8118,6	9536,1

Знайдемо середнє значення місячної витрати нафти

. (1.37)

Отже, найнижча температура ґрунту на глибині укладання трубопроводу припадає на березень (5,5 ^оС), а найвища – на серпень (21,2 ^оС).

Обчислимо на скільки відсотків буде змінюватись пропускна здатність протягом року в порівнянні із середнім значенням, тобто визначимо мінімальне і максимальне відхилення пропускної здатності від середньорічної

, (1.38)

, (1.39)

де , – відповідно мінімальні і максимальні значення місячної пропускної здатності системи при роботі r магістральних насосів.

У таблиці 1.9 наведені результати помісячної спожитої потужності насосами при різній кількості послідовно працюючих магістральних насосів . Як бачимо, за отриманими результатами найбільша кількість робочих днів припадає на липень, а тому і спожита потужність насосами при різній кількості послідовно працюючих насосів буде найбільшою і цьому місяці, а найменша кількість робочих днів припадає на лютий і грудень. Як видно за результатами, спожита потужність для обох місяців буде найменшою у порівнянні з іншими місяцями.

Таблиця 1.9 – Значення помісячної спожитої потужності насосами при різній кількості послідовно працюючих магістральних насосів

Місяць	Кількість робочих днів	МВт/міс	МВт/міс	МВт/міс
1	30	778,3	1409,7	2129,7
2	28	725,7	1315,8	1987,1
3	30	777,6	1407,6	2121,1
4	30	778,3	1412,6	2136,9
5	30	779,8	1420,6	2165,7
6	30	781,2	1429,2	2193,1
7	31	807,9	1484,3	2290,8
8	30	782,6	1440	2229,8
9	30	781,9	1437,8	2222,6
10	30	781,2	1430,6	2197,4
11	30	779,8	1422,7	2170
12	28	727,1	1320,5	2001,2
Сума	357	9281,4	16931,4	25845,4

Знайдемо середній місячний обсяг перекачування нафти протягом року при різній кількості працюючих насосів

Мінімальні і максимальні значення місячної пропускної здатності системи при роботі різної кількості магістральних насосів вибираємо з таблиці 1.8

Підставивши значення у формули (1.36) і (1.37), отримаємо

Отже, як ми бачимо із результатів відхилень, сезонні коливання температури на глибині укладання нафтопроводу значно впливають на зміну річної продуктивності трубопроводу в досить великих межах. Таким чином можна виділити два періоди протягом року, коли є підвищені енергозатрати: січень місяць, коли є найбільшим енергоспоживання, та серпень – коли має місце велике дроселювання напору для забезпечення певної пропускної здатності трубопроводу, що призводить до нераціонального енергоспоживання.