Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 [ 38 ] 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121

Изменение режима работы какой-либо одной насосной станции (например, отключение части насосов) нарушит режим работы остальных станций и трубопровода. Работу трубопровода и насосных станций всегда надо рассматривать как совместную.

Уравнения (4.24) и (4.25) действительны, как уже было сказано, при однотипных станциях, работающих без дросселирования. В тех случаях, когда расход следует считать строго заданной величиной, согласование напора, развиваемого станциями, и потери напора в трубопроводе (соблюдение баланса напоров) регулируют подбором диаметров колес насосов и при необходимости при помощи дросселирования. Уравнение баланса напоров (4.25) позволяет получить формулу для определения числа станций п проектируемого нефтепровода.

Удобно, чтобы эта формула была связана с условием прочности трубопровода. Для этой цели введем в уравнение (4.25) напор Яст, соответствующий толщине стенки трубопровода. Имеем: Яд„ф =

= Яст + Лкол - Яв.

Приняв здесь Яв = Яя и учитывая (4.23), напишем

Ядиф-/1ст=Яст-А/г, (4.27)

Л/1 = /г„ачЧ Bc-f Я,. (4.28)

Вместо (4.25) теперь получим Я„ п (Яст -A/t) == + Az + Як. Отсюда число НПС

или, пренебрегая величиной Як-Яп,

+ (4.30)

Яст - ДА

Если на перегоне между последней НПС и конечным пунктом есть перевальная точка, то в этих формулах L - расстояние от начальной точки нефтепровода до перевальной точки и Аг - соответствующая разность геодезических высот.

Перевальные точки на перегонах между промежуточными НПС не оказывают влияния на уравнение баланса напоров и, следовательно, на число НПС (если, разумеется, нет необходимости в дросселирова НИИ на участке между перевальной точкой и следующей станцией)

При вычислении п напор Яст следует находить по исходной харак теристике НПС, построенной для роторов наибольшего диаметра Если этот напор окажется больше допускаемого по условию прочно сти магистрали (Ятах), то расчетное значение Яст принимается рав

НЫМ Ятах-

Величину Д/i называют передаваемым напором. Это не совсем точно. На самом деле «передаваемым» (на следующую НПС) напором является hac + Hs, т. е. лишь часть Ah. Остальная часть (Лнач) от-П8

носится к потерям напора на рассматриваемой НПС и, следовательно, не может считаться «передаваемой». Напор АЛ можно назвать передаваемым лишь условно, если считать, что напор Н„ относится не к выходу из блока регуляторов давления, а к начальной точке магистрали (перегона между НПС). Это все равно, что поднять линию гидравлического уклона на высоту Лнач-

Дробное число станций п, полученное по формуле (4.29) или (4.30), округляют в большую сторону. При этом баланс напоров соблюдается за счет соответствующего подбора диаметров колес насосов на станциях. Если число п округлить в меньшую сторону до целого щ, то недостаток напора, развиваемого станциями, равный («-«а) ( ст -АЛ), должен быть компенсирован уменьшением гидравлического сопротивления трубопровода при помощи лупинга (или вставки). Лупинг длиной X уменьшает гидравлическое сопротивление на ix-inx = ix (1-со). Величина х может быть определена из равенства

(« - По) (Яст - АЛ) = а (1 - ©). Получаем

.г = (Яст-АЛ)-

П - По

i(l - со)

4.7. РАССТАНОВКА НЕФТЕПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ СТАНЦИЙ

Задача о расстановке нефтеперекачивающих станций впервые была решена В. Г. Шуховым. Идея состоит в том, что станции должны находиться в точках, где линии гидравлического уклона пересекаются с профилем трассы. Будем учитывать, что, поскольку в комплект каждого насоса входит несколько (до четырех) рабочих колес различного диаметра, имеется возможность работы НПС с различными напорами (при одной и той же заданной пропускной способности). Возможность изменения напора дает свободу выбора мест нахождения НПС. Они могут находиться не в строго фиксированных точках трассы, а на некоторых участках, называемых зонами возможного расположения станций. Определение границ этих зон связано с выполнением следующего требования: напор на выходе любой НПС не должен выходить за пределы Ящах и Ящ),,, соответствующие наибольшему и наименьшему диаметру рабочего колеса и условию прочности трубопровода.

Процедура нахождения зон возможного расположения НПС может быть показана наиболее просто для трубопровода с горизонтальным профилем (рис. 4. И). От начальной точки профиля трассы, где должна быть расположена первая станция, откладываем по вертикали вверх напоры Нт\п -АЛ и Яах -АЛ (напомним, что АЛ включает в себя потерю напора в коммуникациях НПС от магистрали до первого насоса и от блока регуляторов давления до магистрали, а также минимально допускаемый напор на входе в первый насос). От концов отрезков Ят,п -АЛ и Ятах-АЛ проводим ЛИНИИ гидравличсского уклона до пересечения с профилем. Получим точки и Ь. Если вторую

NX \г I ч \

1 \ I

6г а,у

----i c„

d,------1 c, (i,*----\c.

---ic, / n =

d~t------iCj d-r---1

*---J,-

Рис. 4.11. Схема расстановки нефтеперекачивающих станций

станцию поставить в точке aj, то напор на первой НПС будет равен Нт\п- При перемещении второй НПС вправо нагюр на первой станции будет возрастать и по достижении точки он станет равным Яах-Очевидно, что ни слева от точки а2, ни справа от точки вторую стан-дию ставить нельзя. Далее от точки откладываем по вертикали вверх напор Hin -Ah, а от точки Ь - напор Ящах-АЛ- Затем снова проводим линии гидравлического уклона до пересечения с профилем, получаем точки Пд и Ь, ограничивающие расположение третьей НПС, и т. д.

Нетрудно заметить, что индекс последней точки Ь, полученной на профиле, означает наименьшее число станций га, при котором может быть обеспечена расчетная пропускная способность. Оно равно округленному в большую сторону числу НПС, полученному по приближенной формуле

n = (L + A2)/(Я„„-Д/г). (4.31)

Наибольшее число НПС, обеспечивающее расчетную пропускную способность, соответствует индексу предпоследней точки а. Это число получается и по формуле (4.31), если вместо Яак взять Яш и полученный результат округлить до целого числа в меньшую сторону.