1.6. Расстановка перекачивающих станций по трассе нефтепровода

Расстановка перекачивающих станций выполняется графически на сжатом профиле трассы. Метод размещения станций по трассе впервые был предложен В. Г. Шуховым и носит его имя.

Рассмотрим реализацию этого метода для случая округления числа перекачивающих станций в большую сторону на примере одного эксплуатационного участка. В работе находятся три перека­чивающие станции, оборудованные однотипными магист­ральными насосами и создающие одинаковые напоры H_СТ1= H_СТ1= H_СТ1. На ГПС установлены подпорные насосы, создающие подпор h_П. В конце трубопровода (эксплуатационного участка) обеспечивается остаточный напор h_ОСТ (рис. 1.16).

Рис. 1.16. Расстановка перекачивающих станций по трассе нефтепровода постоянного диаметра

По известной производительности нефтепровода определя­ется значение гидравлического уклона i. Строится треугольник гидравлического уклона abc (с учетом надбавки на местные сопротивления) в принятых масштабах сжатого профиля трассы.

Из начальной точки трассы вертикально вверх в масштабе высот строится отрезок AC, равный суммарному активному напору перекачивающих станций AC=h_П+n·H_СТ.

Вычитая из суммарного активного напора отрезок СС₁, равный величине h_ОСТ, строим через точки С₁B₁прямую линию, параллельную гипотенузе гидравлического треугольника abc. Точка C₁должна совпадать с конечной отметкой z_Кнефтепровода.

Место положения на трассе второй перекачивающей станции определяется с помощью отрезка, проведенного из вершины напора H_СТ1параллельно линии гидравлического уклона до пересечения с профилем. Расположению второй перекачивающей станции будет соответствовать точка M на профиле трассы.

Аналогичными построениями определяется место размещения следующей станции (точка N). Добавляя к напору станций подпор, передаваемый с головной ПС, получим линию распределения напоров по длине нефтепровода.

При округлении числа перекачивающих станций в меньшую сторону рассчитывается длина лупинга (вставки) и гидравлический уклон на участке с лупингом (вставке). Рассмотрим особенности расстановки ПС по трассе нефтепровода в этом случае. Исходные данные для построения примем как в случае, рассмотренном выше.

Дополнительно строится гидравлический треугольник abd. Его гипотенуза bd определяет положение линии гидравлического уклона на участке с лупингом i_Л(рис. 1.17).

Из точек С₁ и B₁строится параллелограмм C₁F₁B₁K₁, стороны F₁B₁и C₁K₁которого параллельны линии bd, а стороны C₁F₁и B₁K₁– параллельны линии bc гидравлических треугольников abc и abd. При этом горизонтальные проекции отрезков C₁F₁и B₁K₁равны протяженности лупинга в горизонтальном масштабе.

Как видно из рисунка, при размещении всего лупинга в начале нефтепровода, линия падения напора будет изображаться ломаной C₁F₁B₁, а в случае расположения его в конце нефтепровода – ломаной B₁K₁C₁. По правилу параллелограмма лупинг можно размещать в любом месте трассы, поскольку все варианты гидравлически равнозначны. Лупинг также можно разбивать на части. Однако предпочтительнее размещать лупинг (или его части) в конце трубопровода (перегонов между перекачивающими станциями).

Расстановка перекачивающих станций по трассе в случае прокладки лупинга выполняется в следующем порядке. Из точек C₂и C₃строятся части аналогичных C₁F₁B₁K₁параллелограммов до пересечения с профилем трассы. Таким образом, вторую перекачи­вающую станцию можно разместить в зоне возможного располо­жения B₂K₂, а третью – в зоне B₃K₃. Предположим, что исходя из конкретных условий, станции решено расположить в точках X и Y.

Рис. 1.17. Расстановка перекачивающих станций и лупингов по трассе нефтепровода

Проводя из точки Xлинию, параллельнуюi_Л, до пересечения с линиейC₂B₂, определяется протяженность лупингаl_Л1. Аналогичные построения выполняются для размещения остальных лупингов и станций. Сумма длин отрезковl_Л1, l_Л2 иl_Л3должна равняться расчетной длине лупингаl_Л, найденной из выражения (1.43).