Содержание

3

Введение 4

1 Определение оптимальных параметров магистрального нефтепровода 5

1.1Расчетные значения вязкости и плотности перекачиваемой нефти 5

1.2Выбор насосного оборудования нефтеперекачивающей станции и расчет рабочего давления 6

1.3Определение диаметра нефтепровода 8

1.4 Определение толщины стенки 9

1.5 Расчет на прочность и устойчивость магистрального нефтепровода 11

2 Гидравлический расчёт трубопровода 17

2.1 Гидравлический расчет нефтепровода, определение числа перекачивающих станций 17

3 Определение оптимальных режимов работы нефтепровода 23

3.1 Графический метод 23

25

3.2 Численный метод 25

3.3 Определение рациональных режимов перекачки 30

Список использованной литературы 37

Введение

Важнейшая роль трубопроводного транспорта при поставках углеводородного сырья на отечественные предприятия, в страны ближнего и дальнего Зарубежья очевидна и является предметом не только научных и экономических исследований, но и политических в том числе.

Топливно-энергетический комплекс – основа развития всех отраслей экономики России. Важным его элементом является система магистральных трубопроводов для транспорта нефти, газа и продуктов их переработки. Из-за географического расположения месторождений нефти и газа в России и их потребителей этот вид транспорта выходит на первое место среди всех остальных, поскольку только трубопроводным транспортом можно обеспечить равномерную и бесперебойную поставку значительных количеств нефти, газа и нефтепродуктов при минимальных экономических затратах.

По сравнению с другими видами транспорта трубопроводы обладают неоспоримыми достоинствами:

• Они могут быть проложены в любом направлении и на любое расстояние, независимо от ландшафта;

• Их работа практически не зависит от внешних условий (состояние погоды, времени суток и года);

• Они надежнее других видов транспорта энергоресурсов и в наибольшей степени автоматизированы;

• Доставка грузов осуществляется практически круглый год, без холостого пробега, характерного при использовании других видов транспорта.

Кроме того, использование трубопроводов позволяет высвободить железнодорожный и водный транспорт для перевозки других грузов.

1 Определение оптимальных параметров магистрального нефтепровода

1. Расчетные значения вязкости и плотности перекачиваемой нефти

Для гидравлического и теплового расчётов необходимо знать теплофизические характеристики нефтепродуктов, такие как вязкость, плотность, теплопроводность, теплоёмкость и т.д.

Плотность нефтепродуктов находится в пределах 700-1100 кг/м³. Изменение плотности вследствие изменения температуры Т определяют по формуле Менделеева (3.1.2)

где ρ_Т, ρ₂₉₃ - плотность нефтепродукта соответственно при температурах Т и 293 К, кг/м³;

β_р - коэффициент объёмного расширения, 1/К.

Довольно часто пользуются также линейной зависимостью по формуле (3.1.3)

где ζ – температурная поправка, равная по формуле (3.1.4)

тогда

Вычисляем значения кинематической вязкости

1. по формуле Рейнольдса-Филонова:

_,

где u коэффициент крутизны вискограммы, определяемый по формуле (3.1.10)

_тогда

2. по формуле Вальтера:

где a,b – коэффициенты определяемые по формуле (3.1.7) и (3.1.8)

Тогда из формула 3.15

ν₁, ν₂ – кинематическая вязкость при абсолютных температурах Т₁ и Т₂, мм²/с.