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

существующих насосов на другие, параметры которых ближе к необходимым, установкой дополнительных подпорных насосов или даже сооружением на той же площадке второй магистральной насосной, включаемой параллельно.

Будем считать, что до и после увеличения пропускной способности давления на выходе из НПС одинаковые (Яст, = Яст).

Определим коэффициент % = QJQ, получающийся при удвоении числа станций.

Для существующей станции с и примыкающего к ней перегона напишем следующие уравнения баланса напоров.

До увеличения пропускной способности в соответствии с (4.24) и (4.27) имеем:

АЯ, + (Яст- А/1) == Ис + А2с + АЯ,:+1.

После удвоения числа станций

ЛЯ, 4- 2 (Яст- А/г) = ij, + Аг, f АЯ+х.

Разделим второе уравнение на первое. Приняв, что ЛЯ, == АЯ,+1, получим

t-\ Q) ~ (Яст-Л/.)-Дг, • --"

Если пренебречь величиной Лг, то = 2".

Теперь рассмотрим увеличение пропускной способности прокладкой лупннга.

Из уравнения баланса напоров для станции с и соответствующего перегона

ЛЯ, + (Яст- Л/г) == Ис + Лг, + ЛЯс+i и уравнения

ЛЯс + (Н„-Щ .= [l-x{\-w)] + Azc + AHc+i, учитывающего прокладку лупинга длиной х, получаем

[/-х{1-(й)] = И (индекс с опущен) и далее

1 / -x(l-ш)

Отсюда длина лупинга, обеспечивающего заданное увеличение пропускной способности X.

Нетрудно увидеть, что прокладка лупингов целесообразна при сравнительно небольшом увеличении пропускной способности (Х<2/<2-")). Если требуется увеличить пропускную способность в число раз, близкое к г"-" (при турбулентном течении в зоне дейст-

ВИЯ формулы Блазиуса 2/-" = 1,486), то это можно сделать удвоением числа станций. Но можно такой же эффект получить и прокладкой лупинга. Если же х >2/2~", то может оказаться выгодным комбинированный способ: удвоение числа НПС с одновременной прокладкой лупингов.

Вопрос о предпочтительности того или иного способа решается сравнением приведенных затрат П. Для участка нефтепровода, состоящего из одной НПС и примыкающего к ней перегона, выразим их в следующем виде:

при удвоении числа станций

/7удв = Кст (£н + «ст) + "Эудв + 3\

при прокладке лупинга /7л = /Сл (£„ + ал)х + Эл,

здесь /Сет - капитальные затраты на вновь сооружаемую (дополнительную) станцию; /Сл - капитальные затраты на единицу длины лупинга; - нормативный коэффициент эффективности; а„ и - отчисления на амортизацию и текущий ремонт для станции и линейной части; 5удв и Эп -расходы на электроэнергию; 3-другие эксплуатационные расходы на вновь сооружаемой НПС (зарплата, стоимость смазки, воды и т. д.).

Длина лупинга х и расходы 5удв и Эл подлежат специальному определению. Остальные величины справочные. Длина лупинга может быть найдена по формуле (4.33). Расходы на электроэнергию 5удв и Эп определяются по формулам:

„ диф 36711

где 5э -стоимость электроэнергии, руб/(кВтч); G - требуемая пропускная способность, т/год; Яд„ф - дифференциальный напор (при вычислении Э - это напор, развиваемый существующей станцией; при вычислении Эудв - напор, развиваемый двумя станциями, т. е. существующей и дополнительной); т) - к. п. д. насосных агрегатов; о уст плата за установленную мощность, руб/кВт в год; - номинальная мощность, кВт.

Расчеты, определяющие наивыгоднейший способ увеличения пропускной способности, необходимо выполнять для каждого перегона между существующими станциями. После этого следует расчет режимов работы всех НПС.

4.10. ИЗМЕНЕНИЕ ПОДПОРОВ ПЕРЕД СТАНЦИЯМИ

ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ВЯЗКОСТИ ПЕРЕКАЧИВАЕМОЙ НЕФТИ

Вязкость перекачиваемой нефти в течение года не остается постоянной. Она изменяется вслед за сезонными колебаниями температуры грунта на глубине заложения трубопровода. Изменяется режим работы тру-

бопровода, т. е. расход и напоры на выходе из станций и на приеме (подпоры). Рассмотрим физическую картину изменения подпора перед насосной станцией с + 1. Будем считать, что ни на одной из станций нет нужды ни в дросселировании, ни в других видах регулирования. Подпор перед насосной станцией с + 1 определим из следующего уравнения баланса напоров для участка 4+i (между первой и с + 1 станциями):

Учитывая (из уравнения баланса напоров для всего нефтепровода),

Qim Н„ + па - (Аг + Дк) nb + fL

получим

АЯ,+, = Яп + са-Л2,+1-[Яп + na-{\z + Як)] - - .

п b-\-fLn

(4.34)

В этом уравнении от вязкости нефти зависит лишь величина / = = pv"/D~". Таким образом, изменение подпора ДЯ,+ 1 при изменении вязкости определяется значением (Ь + flc+i/c)/(b + fLln), где Ic+i/c представляет собой среднее расстояние между нефтеперекачивающими станциями на участке а L/n - то же для всего нефтепровода.

Если Ic+Jc >Lln, то при увеличении вязкости нефти дробь {Ь -f flc+Jc)l{b + fLln) возрастает и, следовательно, уменьшается подпор АЯ,+ 1. Для случая lc+Jc<.LIn-наоборот, при увеличении вязкости нефти подпор перед станцией АЯ,+1 увеличивается.

И наконец, если Ic+Jc = Lin, то изменение вязкости нефти не оказывает влияния на подпор, так как при любом значении / в этом случае (6 + flc+ilc)l{b -f fLln) = \.

Изменение подпоров перед станциями при изменении вязкости иллюстрируется рис. 4.13. Вертикальные пунктирные линии отсекают на профиле трассы одинаковые расстояния Lin (на чертеже LIS); L - расчетная длина нефтепровода. Сплошные и пунктирные линии гидравлического уклона i и соответствуют вязкостям v и v; v, >v. Отрезки aAi = А-хА = ААз и аА = АА = АА- представляют собой напоры Ядщ) и Ядиф*, развиваемые насосными станциями при вязкости нефти v и соответственно; отрезок 1а - подпор перед первой станцией (Яп). Примем точку / за начало координат. Тогда линии гидравлического уклона, идущие от точек А к А, будут описываться уравнениями

Я = Яп + сЯдиф-И и Я* = Яп --сЯдиф - ц/,

где I - расстояние от начальной точки трассы /, а Я и Я - соответствующие им ординаты.