Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Edigarov / ЧАСТЬ 1 / Часть первая Глава 2.doc
Скачиваний:
298
Добавлен:
02.03.2016
Размер:
634.37 Кб
Скачать

Глава 2

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ НЕФТЕБАЗ

§ 1. Некоторые сведения из гидравлики трубопроводов и реологии нефтепродуктов1

Основная цель гидравлического расчета трубопроводов нефтебаз — определение энергии, требуемой для перекачки по ним нефтепродуктов с заданным расходом. Если трубопроводы самотечные (напорные и безнапорные), задача гидравлического расчета сводится к определению размеров сечения трубы при известном уклоне. Исходными данными для гидравлического расчета являются: расход, физические свойства нефтепродуктов (вязкость, плотность, давление насыщенных паров, температура), профиль и план трассы, а также технологическая схема с указанием всех местных сопротивлений и длин отдельных участков трубопровода.

Вязкость

Сопротивление жидкости при ее движении по трубам объясняется вязкостью. Впервые понятие «вязкость» было введено Ньютоном, который связал явление внутреннего трения в жидкости с ее вязкостью известной формулой

(2.1)

где — напряжение внутреннего трения; — динамическая вязкость — касательное усилие на единицу площади, приложенное к слоям жидкости, отстающим друг от друга на расстоянии, равном единице длины, при единичной разности скоростей между ними;dw/dR — градиент скорости по радиусу трубы — это относительное изменение скорости по направлению, перпендикулярному к направлению течения, т. е. приращение скорости на единицу длины нормали.

При гидравлических расчетах чаще пользуются кинематической вязкостью

где — кинематическая вязкость в м2/с; — плотность жидкости в кг/м3.

Существует еще и условная вязкость ВУ, выражаемая в градусах (ВУ). Условная вязкость представляет собой отношение времени истечения определенного объема данной жидкости 0,2 л из визкозиметра Энглера к времени истечения того же объема дистиллированной воды при 20° С. Для пересчета этой условной вязкости в кинематическую служит эмпирическая формула Уббелоде

(2.2)

Зависимость вязкости от температуры выражается формулой

(2.3)

где to—кинематическая вязкость при изве­стной температуре to; и — показатель крутизны вискограммы в 1/° С.

Чем больше и, тем сильнее изменяется вязкость при изменении температуры.

Значение и чаще всего определяют графически. Для этого наносят значение вязкости при различных температурах на координатную сетку t (в этом случае шкала — логарифмическая). Через нанесенные точки проводят прямую линию (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Кривая зависимости кинематической вязкости от температуры

Тангенс угла наклона этой линии к оси температур равен и. При аналитическом определении и необходимо знать значение вязкостей заданного нефтепродукта для двух температур t1 и t2.

Тогда, логарифмируя уравнение (2.3), получим

(2.4)

Рис. 2.2. График зависимости вязкости нефтепродуктов от температуры.

На рис. 2.2 приведен график зависимости вязкости от температуры. Для построения этой зависимости достаточно знать вязкости при двух температурах t1 и t2. Прямая линия, соединяющая t1 и t2 и есть искомая вискограмма данного нефтепродукта. При выборе t1 и t2 следует помнить, что значения определяемых вязкостей по вискограмме должны находиться в промежутке между t1 и t2, так как экстраполяция может дать неверные результаты.

Для определения вязкости смеси нефтепродуктов пользуются графиками Молина-Гурвича (рис. 2.3). Если по осям ординат в логарифмической аноморфозе отложить раздельно вязкости двух нефтепродуктов (A и Б), находящихся в смеси при одинаковой температуре, и соединить эти точки, то получим вискограмму смеси нефтепродуктов А и Б при температуре t. Если отрезок оси абсцисс между осями A, Б разделить на 100 равных частей, то, зная процентное содержание одного из нефтепродуктов, легко найти вязкость смеси.

Рис. 2.3. Номограмма для определения вязкости смеси.

Вязкость смеси двух взаиморастворимых нефтепродуктов может быть также определена по эмпирической формуле

где х1 и х2 — весовые концентрации нефтепродуктов в смеси; k = 0,6 при >1,5.10-6м2/с.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.