книги / Трубопроводный транспорт нефти, нефтепродуктов и газа

Для определения общей требуемой емкости головной перека­ чивающей станции надо просуммировать требуемые объемы по каждому нефтепродукту. Кроме того, необходимо учесть нерав­ номерность поступления нефтепродуктов в резервуары ГНПС и откачки из них в трубопровод.

С учетом вышесказанного вместимость резервуарного парка ГНПС должна определяться по формуле

Найденная величина Угнпс не должна быть меньше 3-суточ­ ного объема перекачки нефтепродуктов по трубопроводу.

По аналогии вместимость резервуарного парка на конечном

где Кр—коэффициент неравномерности реализации неф­ тепродуктов, К = 1,5; Vk,q. — соответственно го­ довой объем и средний расход /-го нефтепродукта, поступающего на конечный пункт; Q^x —минималь­ ный расход реализации /-го нефтепродукта на конеч­ ном пункте

При подборе резервуаров необходимо учитывать следующие требования:

под каждый нефтепродукт должно быть не менее 2-х резервуаров;

резервуары должны быть возможно большей однотипности и единичной вместимости.

Рекомендуемые величины коэффициента заполнения резер­ вуаров приведены в табл. 5.8.

5.14. Расчет отвода от магистральной части нефтепродуктопровода

Целью расчета является определение диаметра отвода. Рас­ четная схема к данной задаче приведена на рис. 5.24.

i-2 В

D3, Ц

Г

Рис. 5.24. Схема к расчету отвода

Полагая геометрические размеры сети заданными, а режимы течения на всех участках одинаковыми, выразим величину на­ пора в точке врезки отвода (т. Б):

—для у ч а с т к а ^

ПБ =К + A - B Q 2- " - f l -Q2-m-Ll - ( z I1- z A)-, (5.38) —для участка БВ

—для участка БГ

Обозначим соотношение расходов в МНПП до и после точки врезки отвода через 1/<рс, то есть

VB + / .- W 2 -

Поскольку левые части (5.42) и (5.43) равны, то, следователь­ но, равны и правые. Приравнивая их и освобождаясь от зна­ ка радикала, после ряда преобразований при допущении, что

Зная величину <Р, по формулам (5.42) или (5.43) находим рас­ ход Q на участке АБ, а затем по формуле (5.41) расход в отводе q.

Критический (минимально допустимый) расход в отводе qкр лимитируется условием начала расслоения потока и соответ­ ственно существенным увеличением объема смеси. Его находят по формуле

бопровода к горизонту; рт, рд, рвыт—плотность соответ­ ственно тяжелого, легкого и вытесняющего нефтепро­ дукта; наихудшему случаю соответствует вариант, когда

г выт г л'

Минимально требуемый расход сброса g s определяется из технических соображений, а именно: общая продолжительность сброса нефтепродуктов не должна превышать 30 % от времени их перекачки по МНПП, то есть

Алгоритм решения задачи определения диаметра отвода сле­ дующий:

1)по известным расходу сброса q и проектной производитель­ ности магистральной части нефтепродуктопровода Q нахо­ дится ориентировочная величина относительного сброса

2)вычисляется безразмерный комплекс

в=

<Ро

3)находится гидравлический уклон в отводе при единичном расходе

4) вычисляется расчетный внутренний диаметр отвода

1

'р-ут| 5 -т

U

Входе расчетов рассматриваются два случая: т ~ 0,1 и т = 0,25. После выбора стандартного диаметра отвода в каждом случае про­ веряется правильность выбора т.

При обратной последовательности движения жидкостей, ког­ да жидкость Б занимает участок трубопровода той же длины х, мгновенный расход находится аналогично и составит

(5.50)

В числителе формул (5.49) и (5.50) первое слагаемое, как пра­ вило, значительно больше остальных. Величины соотношений плотностей для бензина и дизтоплива составляют рБ/рА = 1,1 и рл /рБ = 0,9, т. е. близки к единице. С учетом этого можно утверждать, что QEA ~ QAE, т. е. последовательность движения

жидкостей в трубопроводе практически не влияет на его произво­ дительность.

Изменение давления на выходе перекачивающей станции

При перекачке жидкостей с различной плотностью совме­ щенную характеристику необходимо строить в координатах «давление-расход» (рис. 5.25). Так как плотности перекачивае­ мых жидкостей различны, то характеристики трубопровода вы­ ходят не из одной, а из разных точек. По той же причине на­ порная характеристика насоса разделяется на две кривые: для жидкости А и для жидкости Б. Но так как обе характеристики от­ личаются от построенной в единицах напора в одно и тоже чис­ ло раз (р. • g), то от этого величины расчетных расходов QAи QEне изменяются.

При перекачке одной только менее вязкой жидкости А ха­ рактеристика трубопровода изображается кривой 1, а характе­ ристика станции — кривой 2. Рабочей точкой является точка А, которой соответствуют расход QA и давление РА. При нача­ ле перекачки более вязкой (и более тяжелой) жидкости Б насо­ сы станции заполняются ею и характеристика станции занимает положение 4. В трубопроводе в этот момент еще находится ме­ нее вязкая жидкость. Поэтому рабочей становится точка А ', ко­ торой соответствуют расход Q'Aи давление на выходе станции Р ’ (изменением точки выхода кривой 1 при Q = 0 пренебрегаем).

ление, развиваемое перекачивающей станцией, изображается кривой 2.

Поскольку практически весь трубопровод в начале заме­ щения все еще заполнен вязким нефтепродуктом, то для до­ стижения баланса давлений расход скачком изменяется с QB до Q'B, а давление на выходе станции —с РБдо Р'Б. После это­ го начинается плавное перемещение рабочей точки в точку А, связанное с постепенным вытеснением более вязкой жидкос­ ти менее вязкой.

На рисунке перемещение рабочей точки показано стрелками.

Скачки напора в трубопроводе

Пусть в точке соприкосновения двух нефтепродуктов (дли­ ной зоны смеси пренебрегаем) давление равно Р . При этом на­ пор в метрах столба каждого нефтепродукта составляет

Нгр.А = Рл '8 НгрБ = Рб 8

Так как у контактирующих нефтепродуктов, как правило,

Напор в направлении течения уменьшается скачком, если Рб > Ра» то есть когда более тяжелый нефтепродукт (например, дизельное топливо) вытесняется более легким (например, бен­ зином). И наоборот, напор в направлении течения увеличива­ ется при обратной последовательности движения нефтепро­ дуктов.

Характер изменения напора по длине участка трубопровода в рассматриваемых случаях показан на рис. 5.26.

Рис. 5.26. Характер изменения напора по длине трубопровода при вытеснении более вязкого нефтепродукта (например, дизельного топлива) менее вязким

(например, бензином):

.* .*

1а , h - гидравлический уклон при течении нефтепродуктов соответственно Л и £ в ходе последовательной перекачки

Наличие скачка напора необходимо учитывать при проверке профиля трассы на наличие перевальных точек.

Изменение давления в линейной части трубопровода

Наличие скачков затрудняет анализ изменения напора по длине нефтепродуктопроводов. Если же строить линию измене­ ния давления, то скачков не будет (рис. 5.27, 5.28).