Трубопроводы

Для каждого участка трубопровода задаются :

• Длина (м).

• Перепады высот (м): со знаком “+” при подъеме, и со знаком “-” при спуске). Вместо перепадов могут быть введены высотные отметки начал участков и конца трубопровода (м).

• Наружный диаметр (мм) трубы.

• Толщина стенки трубы (мм).

• Коэффициент теплопередачи от потока к окружающей среде.

• Температура окружающей среды (С).

• Число шагов расчета на участке. Максимальное значение – 25.

• Гидравлическая эффективность (вводится для учета дополнительных гидравлических сопротивлений, связанных с загрязнением трубопровода и местными сопротивлениями).

В результате расчета определяются давление и температура в конце трубопровода.

При расчете транспортировки нефти необходимо проследить, чтобы ее температура на 10-15°С превышала температуру застывания. Кроме того, для нефти необходимо провести адаптацию расчетной модели для вязкости к лабораторным данным при минимальной температуре транспортировки.

Кнопка «Расчет» - выполняется расчет трубопровода с текущими значениями параметров.

Кнопка «Таблица» - позволяет просмотреть результаты последнего расчета.

Кнопка «Графики» - позволяет просмотреть результаты последнего расчета трубопровода в графической форме.

Расчет многониточных трубопроводов (в частности, трубопроводов с лупингами) может выполняется с помощью функции «Делитель» (см. выше).

Расчет коэффициентов теплопередачи при трубопроводном транспорте газов и жидкостей

При нажатии левой кнопкой мыши на пустой ячейке столбца “Расположение трубопровода и расчет коэф. тепл.” появляется кнопка «Расчет коэффициента теплопередачи», которая ведет к одноименному окну.

Здесь указывается расположение трубопровода, после чего появляется возможность заполнения термических условий. При нажатии на кнопку «Расчет» вычисляется коэффициент теплопередачи, отнесенный к наружной поверхности трубы, и после нажатия на кнопку «Применить» его значение передается в столбец “Коэф. теплопередачи” окна расчета трубопровода. Возможность непосредственной корректировки коэффициента теплопередачи в этом окне сохраняется.

Описанная процедура повторяется для каждого участка.

Если для какого-либо участка указывается ”Включать данные в отчет о расчете трубопровода” – в окне расчета трубопровода перед информацией о расположении участка появляется знак +.

Для расчета коэффициента теплопередачи используются формулы, приведенные в монографии И.Е.Ходановича, Б.Л.Кривошеина и Р.Н.Бикчентая “Тепловые режимы магистральных газопроводов” (М.:”Недра”, 1971)

В книге Р.А. Алиева, В.Д.Белоусова, А.Г.Немудрова и др. “Трубопроводный транспорт нефти и газа” (М.,”Недра”, 1988) приводятся следующие данные по теплопроводности грунтов.

Грунт	Степень влажности	Теплопроводность, Вт/(м2 К)
Глина Суглинок Супесь Песок Грунт насыпной Грунт скальный Грунт на подводных переходах	Сухая Умеренно влажная Влажная Сухой Умеренно влажный Влажный Сухая Умеренно влажная Влажная Сухой Умеренно влажный Влажный Сухой По сухой песчаной подушке Сильно обводненный	1 1.9 2.7 0.8 1.8 2.4 0.6 1.7 2.2 0.4 1.6 2 0.2 0.35 3

П.И.Тугунов и В.Ф.Новоселов (Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов, М., ”Недра”,1981) приводят следующие данные.

Грунт	Влажность, % по объему	Теплопроводность, Вт/(м2 К)
Песок речной Песок глинистый Глина Суглинок Торф Растительная почва	0 11 28 8 18 27 40 20 24 27	0.3 - 0.33 1.13 1.6 – 2.6 0.6 0.8 1.2 2.1 1.5 0.8 2.3

Как видно из таблиц, различные источники дают крайне приближенную и противоречивую информацию о соотношении влажности и теплопроводности грунта. Так, в первой таблице теплопроводность умеренно влажного песка 1.6 Вт/(м² К), по второй же таблице песок с влажностью 11% имеет теплопроводность 1.13 Вт/(м² К), а глина с влажностью 18% - всего 0.8 Вт/(м² К). Трудно определиться и со степенью влажности грунта, которая сильно влияет на его теплопроводность и, как следствие, на температуру транспортируемого газа или жидкости. Например, изменение теплопроводности грунта на 0.5-0.8 Вт/(м² К) может вызвать изменение температуры газа на выходе на 10-15 С (при длине трубопровода 7-10 км и разности между начальной температурой газа и температурой окружающей среды порядка 20 – 30 С). Важно поэтому накапливать и систематизировать сведения по теплопроводности грунтов действующих трубопроводов. Эти данные можно получить расчетным путем с помощью ПС ГазКондНефть, основываясь на фактических расходных и температурных данных. Так, при расчете гидравлического и температурного режимов системы сбора газа УКПГ-5В Уренгойского ГКМ выяснено, что совпадение расчетных и фактических данных по температуре газа в конце шлейфов получается при задании теплопроводности грунта 0.8 Вт/(м² К).

Для расчетно-графического изображения сборных сетей можно применять 2 варианта.

1.Нанесение на экран изображений трубопроводов из базы изображений аппаратов, например

2. Использование специализированного для трубопроводов метода нанесения изображений с учетом реального расположения трубопроводов и площадок.