Вопрос 2. Технологическая схема мг

Основными элементами МГ являются: линейная часть, компрессорные станции (КС), газораспределительные станции (ГРС), пункты измерения расхода. При необходимости в состав МГ могут входить станции охлаждения газа (СОГ).

Линейная часть представлена одной или несколькими (до 6) нитками с максимальным диаметром 1420 мм каждая. В случае многониточных газопроводов между нитками сооружаются перемычки через 4060 км и на входе и выходе каждой КС. В сложных условиях перемычки сооружаются у каждого линейного крана. Линейные краны устанавливаются через 2030 км. Перемычка выполняется из труб диаметром не менее 0,7 меньшего из диаметров соединяемых ниток. При соединении ниток, имеющих различное рабочее давление, перемычки помимо крановых узлов оборудуются узлами редуцирования. Эксплуатируемые в настоящее время газопроводы имеют рабочее давление 5,4 и 7,35 МПа и степень сжатия 1,451,50. Длина участка между КС при этом составляет 100150 км. В конец газопровода газ поступает с давлением 1,52 МПа. По пути газ выдается потребителям через газораспределительные станции.

Вопрос 3. Гидравлический расчет нефтепровода

,

,

,

Для линейной части нефтепровода .

В общем случае, коэффициент гидравлического сопротивления зависит от числа Рейнольдса Re и от относительной шероховатости 

,

При расчетах нефтепроводов рекомендуется использовать k_э = 0,10,2 мм

.

Если Re < 2000 в трубопроводе наблюдается ламинарный режим течения и  является функцией только Re. В этом случае используется формула Стокса

.

При Re  3000 ламинарный режим переходит в турбулентный. зона турбулентного режима получила название зоны гидравлически гладких труб

.

 определяется в этой зоне по формуле Блазиуса (зона Блазиуса)

.

Далее до Re_II = 500· , имеет место зона смешанного трения, где Re = f(Re, ). В настоящее время в этой зоне  определяется из формулы Альтшуля

.

При Re  Re_II влияние числа Рейнольдса становится незначительным и  = f(), трубопровод переходит в квадратичную зону. По формуле Шифринсона

.

обобщенная формулу Лейбензона

,

где Ламинарный режим m = 1  = 4,15, с²/м;

Зона Блазиуса m = 0,25  = 0,0246, с²/м;

Зона смешанного трения m = 0,123  = 0,0802·10^{0,127lg(k/D)-0,627}, с²/м;

Квадратичная зона m = 0  = 0,0826·, с²/м;

Реально МН работает в зонах смешанного трения и гидравлически гладких труб (Блазиуса)

Вопрос 4. Определение числа нпс и их расстановка по трассе

Необходимое для обеспечения заданной пропускной способности нефтепровода число НПС определяется из уравнения балансов между полными потерями напора в трубопроводе и напором развиваемым насосами НПС. Для эксплуатационного участка оно может быть записано следующим образом

, (4.18)

где h_н – начальный напор в участке (напор развиваемый подпорными насосами); n₀ – теоретическое число НПС; H_ст= kH_n-h_ст – напор развиваемый НПС; k – количество рабочих магистральных насосов на, НПС; H_n – напор развиваемый одним насосом; h_ст=1520м – внутристанционные потери напора; h_к=2040м – остаточный напор в конце участка.

Из (4.18) теоретическое число НПС будет равно

. (4.19)

При округлении в большую сторону суммарный напор всех НПС будет превышать необходимый для обеспечения заданной пропускной способности

Если повышение пропускной способности не желательно, напор развиваемый всеми НПС необходимо снизить на величину

. (4.23)

Это возможно выполнить заменой рабочих колес на части насосов или обточкой рабочих колес. Во избежание снижения к.п.д. насосов обточка не должна превышать 10%.

Если суммарный напор НПС не снизить, то величина H будет потеряна не дросселирование.

При округлении в меньшую сторону (n  n₀) пропускная способность нефтепровода снизится. Для повышения ее до заданного уровня используют прокладку лупинга для снижения потерь напора в трубопроводе на величину

где i – гидравлический уклон нефтепровода, представляющий собой потерю напора на трение на единице длины нефтепровода

; (4.25)

i_л – гидравлический уклон лупингованного участка

Принятые НПС надо расставить по трассе МН таким образом, чтобы давление за НПС не превышало допустимого по прочности трубопровода или насоса, а на входе в НПС не было меньше допустимого гарантирующего бескавитационный режим работы насосов.

, (4.28)