2.2. Вычисление напоров в заданных сечениях нефтепровода

Вычисляют напор в конце участка нефтепровода:

После чего последовательно определяют напоры в заданных сечениях нефтепровода, начиная с предпоследнего (т. е. против хода перекачки):

,

(3)

где x_j – координата сечения (если x_j в км, то i выражают в м/км), а x_j+1 – координата последующего сечения (в начале определения x_j+1 = x_к = L).

Каждое полученное значение напора сравнивают с величиной z_j + p_у/(ρg) для соответствующего сечения. Расчеты проводят до тех пор, пока соблюдается условие:

(4)

2.3. Определение оптимальных параметров перекачки

Напор H(x_н)_нов и давление p_н,нов в начале участка нефтепровода:

Новое значение давления в начале участка нефтепровода сравнивают с рабочим давлением для магистральных нефтепроводов.

Далее определяют увеличение напора H(x_н)_нов – H(x_н) и давления p_н,нов – p_н.

Результаты проведенных вычислений (включая линию гидравлического уклона с учетом нового значения напора в начале участка нефтепровода) отражают на чертеже сжатого профиля трассы (см. рис. 2).

Затем определяют перепад давления (полные потери напора) в трубопроводе (Δp) как разность между новым значением давления в начале участка нефтепровода (p_н,нов) и давлением в конце участка (p_к) (см. подразд. 1.4).

Далее, задавшись максимальным значением рабочего давления из приведенного диапазона (Приложение) и приравнивая его к [p] (допускаемому давлению для труб), определяют число НПС (n_н.с) (см. подразд. 1.5).

Новые параметры перекачки можно определить следующим способом: при подстановке известных величин в выражение (1), получается уравнение с двумя неизвестными: w и λ.

Уравнение (1) решают методом итераций (последовательных приближений). Задаваясь значениями λ⁽¹⁾ (в качестве первого приближения можно использовать вычисленное ранее значение λ), находят w⁽¹⁾, затем вычисляют число Re⁽¹⁾, далее определяют новое значение коэффициента гидравлического сопротивления λ⁽²⁾ (см. подразд. 1.4). В качестве второго приближения берут найденное значение λ⁽²⁾ и т. д. Итерационный процесс заканчивают когда λ^(j) ≈ λ^(j–1) (при этом должно совпадать не менее трех значащих цифр).

Полученный расход перекачки нефти сравнивают с интервалом значений грузопотока, принятым для магистральных нефтепроводов в табл. П.2 (Приложение).

2.4. Размещение запорной арматуры на нефтепроводах

На трубопроводах надлежит предусматривать установку запорной арматуры на расстоянии, определяемом расчетом, но не более 30 км.

Установку запорной арматуры необходимо предусматривать:

- на обоих берегах водных преград при их пересечении трубопроводом;

- на одном или обоих концах участков нефтепроводов, проходящих на отметках выше городов и других населенных пунктов и промышленных предприятий, на расстоянии, устанавливаемом проектом в зависимости от рельефа местности;

- на нефтепроводах при пересечении водных преград в одну нитку - место размещения запорной арматуры в этом случае принимается в зависимости от рельефа земной поверхности, примыкающей к переходу, и необходимости предотвращения поступления транспортируемого продукта в водоем;

- на обоих берегах болот III типа протяженностью свыше 500 м.

Запорная арматура, устанавливаемая в местах перехода через реки или прохождения их на отметках выше населенных пунктов и промышленных предприятий на расстоянии менее 700 м, должна быть оборудована устройствами, обеспечивающими дистанционное управление.

Линейная запорная арматура нефтепроводов на переходах через водные преграды должна быть оснащена автоматикой аварийного закрытия.

На участках, примыкающих к подводным переходам, необходимо предусматривать устройства, исключающие скопление газа или воздуха в трубопроводах в местах их перехода через водные преграды.

Пример размещения запорной арматуры на нефтепроводе приведен на рис. 4.

Рис. 4. Монтаж шиберных задвижек DN 1000 мм PN 8,0 МПа