Севастьяновское месторождение
.pdf
S |
|
= |
P(d + 2C ) |
|
|
|
1 |
||
|
|
|
|
|
|
1 p |
|
2 |
− p |
|
|
|
||
|
|
|
1 |
|
45
(8.18)
S |
=1,81мм; |
1p |
|
Расчетная ширина накладного кольца:
l |
2 p |
= min l |
2 |
; |
(D |
p |
(S |
2 |
+ S + C)) |
|
|
|
|
|
|
(8.19)
|
|
|
|
l |
2 p |
min 200; |
(3400(12 +16 + 2.8)) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
2 p |
= min 200;274 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
2 p |
= 200мм. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S2 p |
=12мм - толщина кольца. |
|||||||||
Расчетная толщина зоны укрепления в окрестности штуцера. |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
p |
= |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Ширина зоны укрепления в обечайки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 = |
Dp (S − C) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(8.20) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lp |
= 0 |
=198,9мм |
||
Определяем расчетный диаметр: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d0 = 0,4 |
|
Dp (S − C) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(8.21) |
||
Консорциум н е д р а
l |
p |
= min 8;0,5 |
(d + 2C )(S |
3 |
+C −C |
S1 |
) |
|
|
3 |
3 |
|
46
(8.22)
l |
3 p |
= min 8;25,5 |
||
|
|
|
|
|
|
|
l |
3 p |
= 8мм. |
|
|
|
|
|
71,6 (16 −1,86 − 2,8) 1 + 200 12 1 + 8 (10 − 2,8 − 2) 1 +198,9 (16 −12,2 − 2,8) |
||||
0,5 (455,6 − 79,5) 12,2 |
|
|
|
|
Условие выполняются.
Допустимое внутреннее избыточное давление:
|
|
|
|
|
P = |
2 K1 (S − C) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Dp |
+ (S − C) V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
1 |
+ |
l |
|
(S |
− C |
|
) x |
+ l |
|
S |
|
x |
|
+ l |
|
(S |
|
|
− |
|||||||||
|
|
p |
1 |
|
|
S |
|
|
|
1 |
|
|
2 p |
|
2 |
|
2 |
|
|
|
3 p |
|
|
|
3 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l p |
(S − C) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
V = min 1; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
− d |
|
|
|
|
d + 2 C |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
1 + |
0,5 |
p |
0 p |
+ K |
S |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
p |
|
|
|
|
|
|
|
l |
p |
|
|
|
|
1 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
(8.23)
C |
3 |
− C |
S1 |
) |
|
|
|
||
l |
|
|
|
(8.24) |
|
|
|
|
|
1 p |
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
1 p |
|
|
|
|
= min 1;1,06 ,V = 1 |
||||
P = 1,71МПа,
P
P, т.е1,71
1,6
- Условие выполняется.
Консорциум н е д р а
47
Для штуцера В ( |
Д |
у |
200) |
|
|||
|
|
|
Определяем расчетный диаметр отверстия.
d |
p |
d |
0 |
|
|
d |
|
= 209,4мм |
|
p |
. |
|
|
(8.25)
209,4<111,4 – условие не выполняется, поэтому делаем укрепление отверстия.
Условие одиночного отверстия:
Расчетные длины штуцеров:
l |
= min 100;1,25 (203 + 2 3,2) |
(8 − 3,2) |
|
1p |
|
|
|
|
l |
= min 100;39,6 ; |
|
|
1 p |
|
|
|
l |
= 39,6мм. |
|
|
1 p |
|
|
Расчетная ширина наклонного кольца:
l |
2 p |
= min 1000; |
3400 (10 +16 − 2,8) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
2 p |
= min 100; 263 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
2 p |
=100мм. |
|
|
|
|
|
|
|
Расчетная ширина зоны укрепления в окрестности штуцера.
l |
p |
= |
0 |
= 198,9 мм. |
|
|
|
|
|
|
|
||
l |
3 p |
= min 8;0,5 |
(203 + 2 2,8) |
(8 − 3,2 − 2) |
||
|
|
|
|
|
|
|
Консорциум н е д р а
l l
3 p 3 p
48
= min 8;12,1 ; |
39,6 |
(16 |
−1,14 − 2,8) 0,78 |
+100 10 0,78 + 8 (8 |
− 3,2 |
− 2) 0,78 +198,9 (16 −12,2 − 2,8) |
||
= 8мм. |
||||||||
0,5 (209,4 |
− 79,5 12,2) |
|
|
1588 792 |
||||
|
|
|
||||||
Условие выполняется.
Допускаемое внутреннее избыточное давление:
P = 1,71МПа V = min 1;1,06 ;
V = 1.P P,
Т.е условие выполняется для штуцера Б(
Определяем:
Д |
у |
|
350
).
d |
p |
d |
0 |
|
|
111,4 > 362,6, т.е. условие не выполняется,
Расчетные длины штуцеров:
(8.26)
поэтому делаем укрепление отверстия.
Консорциум н е д р а
49
l |
|
|
= min 100; 63,8 ; |
1 p |
|
||
l |
|
|
= 63,8мм. |
1 p |
|
||
l |
2 p |
= min 150; 274 ; |
|
|
|
||
l |
2 p |
= 150мм. |
|
|
|
||
l |
3 p |
= min 8; 21,7 ; |
|
|
|
||
l |
3 p |
= 8мм. |
|
|
|
||
63,8 (16 −1,48 2,8) 1 + 150 12 1 + 8 (10 − 2,8 − 2) 1 + 198,9 (16 −12,2 − 2,8) |
|||
|
0,5 (362,6 − 79,5) 12,2 |
||
2788 > 1726 – Условие выполняется.
Расчетная толщина стенки штуцера:
S |
=1,48мм; |
1p |
|
Допускаемое внутреннее давление:
P = 1,71МПа V = min 1;1,07 ;V = 1.P P, т.е.1,71 1,6
- Условие выполняется.
Расчет для штуцера Г ( |
Д 150 |
|
у |
||
|
Труба 159 x 8 – Сталь 20.
).
Для патрубков из стали 20
= 147 МПа.
Консорциум н е д р а
Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:
«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»
Консорциум н е д р а
50
d |
p |
d |
0 |
|
|
(8.27)
d |
p |
=149,4мм |
|
|
149,4 > 111.4, - Условие не выполняется, поэтому отверстие укрепляем.
Расчетные длины штуцера:
l |
|
|
= min 100;33.4 |
1 p |
|
||
l |
|
|
= 33,4мм. |
1 p |
|
||
l |
2 p |
= min 100; 253 ; |
|
|
|
||
l |
2 p |
= 100мм. |
|
|
|
||
l |
3 p |
= min 8;10,2 ; |
|
|
|
||
l |
3 p |
= 8мм. |
|
|
|
||
S |
1 p |
= 0,81мм. |
|
|
|
|
|
33,4 (8 − 0,81 − 3,2) 0,78 +100 10 + 8 (8 − 3,2 − 2) 078 +198,9 (16 −12,2 − 2,8 ) |
|||
0,5 (149,4 − 79,5) 12,2 |
|
|
|
1320 426. |
|
|
|
- Условие выполняется. |
|
|
|
Допускаемое внутреннее избыточное давление: |
|
|
|
|
|
P = 1,71МПа. |
|
Т.е. 1,71 > 1,6, - Условие выполняется.
Расчет для штуцеров Д( Д у 50), И ( Д у 50), К ( Д у 50), D ( Д у 50), Ю ( Д у 50).
Консорциум н е д р а
d |
p |
d |
0 |
; |
|
|
|
51
(8.27)
111,4 < 50.8 – Условие выполняется, укрепление штуцеров не требуется.
Штуцера
условия (35).
Д |
у |
50 |
|
|
и
Д |
у |
25 |
|
|
на днище укреплению не подлежат, т.к. отверстия не взаимовлияющие и выполняются
9. Технологический расчет
9.1. Технологический расчет сепаратора 1-ой ступени
Назначение: После замерных установок нефтяная эмульсия по сборным нефтепроводам поступает на установку предварительного сброса воды в сепаратор первой ступени С1/1, где при давлении 0,5 МПа осуществляется первая ступень сепарации.
Цель расчета – определение материального баланса сепаратора.
Для проведения поверочного расчета основного технологического оборудования приняты усредненные данные исходя из анализа работы сепаратора С1/1, установленного на УПСВ «Савельевская».
Таблица 9.1
Исходные данные для расчета сепаратора
Реальный расход аэрозоли |
Q, м3/сут |
23640 |
|
|
|
Высота сепаратора |
H, м |
4,24 |
|
|
|
Консорциум н е д р а
52
Диаметр сепаратора |
DB, м |
1,6 |
|
|
|
Высота нефтяной подушки |
h1, м |
1,6 |
|
|
|
Максимальный взлив |
h2, м |
4,24 |
|
|
|
Минимальный взлив |
h3, м |
2,37 |
|
|
|
Объемная доля дисперсной фазы до отстоя |
φН, % |
0,10 |
|
|
|
Объемная доля дисперсной фазы после отстоя |
φК, %; |
0,09 |
|
|
|
Плотность дисперсной фазы |
ρф, кг/м3 |
815 |
|
|
|
Плотность дисперсной среды |
ρс, кг/м3 |
1075 |
|
|
|
Вязкость дисперсной среды |
μс, Па·с |
5,5·10-6 |
|
|
|
Вертикальный сепаратор
Рис. 9.1
Консорциум н е д р а
53
При разгазировании жидкости в сепараторе происходит однократное испарение, поэтому расчет производим по
методу однократного испарения.
Основные уравнения однократного испарения, на основании которых определяются составы жидкой и газовой (паровой)
фаз, следующие:
X i = |
|
|
i |
|
= 1 |
||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 + e (K |
i |
−1) |
|||
i |
|
|
i |
|
i |
|
|
|
|
|
|
||||
Y |
= |
|
K |
X |
|
= 1 |
|
где Хi – мольная концентрация компонента в жидкой фазе, доли единицы; αi – мольная концентрация компонента сырья, доли единицы;
е – мольная доля отгона, доли единицы;
Кi – константа фазового равновесия компонента газожидкостной смеси; Yi – мольная концентрация компонента в газовой фазе, доли единицы.
Решение уравнений производится подбором мольной доли отгона таким образом, чтобы суммы компонентов в жидкой и паровой фазах были равны еденице.
Значения констант фазовых равновесий определяем по номограмме Уинна в зависимости от давления и температуры в сепараторе и температуры кипения компонентов.
Расчет производиться в следующей последовательности.
По известному мольному составу исходной газожидкостной смеси определяем массовый состав газожидкостной смеси по формуле
Консорциум н е д р а