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

Рис. 6.24. Структурно-функциональная схема ИИС «Компаунд»:

/ - насог; 2 - .чаД11п;;и; с лсктропрпиодом: .7 фпльтр самоочли1а1сиг[т1ся ФС; 4 - фо-т<*абсориц1и1мечГ) ФЛ-1, <t - устро/ктио голсмсхам и ки ТЛЛ-800 И; 7 усгOiicTinj контроля упраплоиия, обработки информации м индикации марот; (фте111)одукт(н1 УКУ

«Компаунд», в которую входят: два ультрафиолетовых абсорбционных фотометра 3 типа ФА-1, разнесенных по нефтеиродуктопроводу на расстояние 10-15 км, т. е. превышающее уд]юенную длину потока смеси нефтепродуктов, и устройство контроля, управления и обработки информации 7 типа УКУ. На выносном и местном контролируемых пунктах (ВКП и МКП) устанавливаются фотометры ФА-1, элементы отбора и подготовки пробы /, 2, 3, а в операторной резервуарного парка - устройство контроля, управления, и обработки информации. Управление и ]юлучеп11е информации с ВКП осуществляются по каналам связи через устройство телемеханики 5, 6 типа ТМ-800В.

Определеш1е коицеитра[и1Й С л, и Сц нефтепродуктов производится следующим образом: при прохождении смеси нефтепродуктов через кюветы фотометра ФА-1 (ВКП) на диаграмме регистрирующего прибора типа КСП-4 записывается график, показывающий качественный характер изменения концентрации смеси. Значения оптической плотности снимаются оператором с графика смеси на ВКП и вводятся в блок обработки информации 7, что приводит к установлению в устройстве/диапазона измерения по массовой концентрации О-100 %. При прохождении этой смеси через кюветы фотометра ФА-1, установленного на МКП, происходят автоматическое измерение оптической плотности смеси Dcm и вычисление С и с записью их значений на диаграмме прибора.

Глава 7

ОСОБЫЕ СЛУЧАИ ПЕРЕКАЧКИ НЕФТЕЙ, НЕФТЕПРОДУКТОВ И ГАЗА ПО ТРУБОПРОВОДАМ i

В настоящее время добывается значительное количество высоковязких и высокопарафинистых нефтей, застывающих при сравнительно высоких температурах. Перекачка таких нефтей обычным способом нерациональна, так как при температуре окружающей среды велико гидравлическое сопротивление трубопроводов. Снижение гидравлического сопротивления трубопроводов обеспечивается различными способами повышения текучести нефтей: смешение вязких и застывающих нефтей и нефтепродуктов с маловязкими и совместная их перекачка, смешение и перекачка с водой, термическая обработка застывающих парафинистых нефтей и нефтепродуктов и последующая их перекачка, перекачка газонасыщенных нефтей, использование при-садок-депрессаторов в нефти и др. В каждом случае выбор способа перекачки должен быть обоснован технико-экономическим расчетом.

7.1. РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЯЗКИХ И ЗАСТЫВАЮЩИХ НЕФТЕЙ

Реология наука, занимающаяся изучением текучести жидких, газообразных и пластических веществ, а также процессов, связанных с остаточными деформациями твердых тел. Свойства жидкости, от которых зависит характер их течения, называются реологическими. В трубопроводном транспорте реологические характеристики нефтей оцениваются следующими параметрами: вязкостью (ньютоновской), пластической вязкостью, эффективной вязкостью, начальным (статическим) напряжением сдвига, предельным динамическим напряжением сдвига и температурой застывания.

Характер течения жидкости определяется видом зависимости напряжения сил трения на поверхности соприкосновения слоев жидкости или напряжения сдвига т от градиента скорости по радиусу или скорости сдвига dwidr. Графическое напряжение этой зависимости называется кривой течения жидкости.

Для светлых нефтепродуктов, нефтей с низким содержанием парафина и парафинистых не((тей при высокой температуре справедлива полученная Ньютоном зависимость, которую он сформулировал следующим образом: «Сопротивление, которое возникает из-за недостаточного проскальзывания частиц жидкости, при прочих равных

В нап-,сании этой главы принимали участие проф. В. Н. Амтипьев и доц. С. Н, Чели п;ев.

dm dr

Рис. 7.1. Зависимость напряжения сдвига т от скорости сдвига dw/dr для различных жидкостей

условиях, пропорционально скорости, с которой частицы жидкости перемещаются друг относительно друга», или

т=-р

(7.1)

где р - коэффициент динамической вязкости.

Жидкости, для которых справедлива приведенная зависимость т от dw/dr при постоянной величине р., называются ньютоновскими, а вязкость таких жидкостей - ньютоновской.

Поведение многих жидкостей, в частности парафинистых нефтей и нефтепродуктов, при температурах, близких к температуре их застывания, не подчиняется закону Ньютона. Такие жидкости называются неньютоновскими. Существует несколько классов неньютоновских жидкостей, различающихся по виду кривой течения (рис. 7.1). Кривые течения описывают поведение жидкостей: пластичных, или бин-гамовских /, псевдопластичных 2, ньютоновских 3 и дилатантных 4. Как видно из рис. 7.1, кривые течения псевдопластичных, ньютоновских и дилатантных жидкостей проходят через начало координат, следовательно, их течение начинается при малейших перепадах давлений. Течение бингамовских жидкостей начинается только после создания определенного напряжения т„. При меньших, чем т,,, напряжениях такие жидкости ведут себя как твердые тела, а при ббльишх - как жидкости. Реологическое уравнение бингамовской жидкости было получено из сочетания двух уравнений - уравнения Ньютона и реологического уравнения пластического тела (т = Тд) - и может быть записано следующим образом:

, dai

Т=То + Т1пл --• dr

Оно содержит два коэффициента: предел текучести То и вязкость т)пл, которая называется пластической вязкостью.

Для псевдопластичных и дилатантных жидкостей в широком диапазоне изменения скорости сдвига в технических расчетах можно применять степенную зависимость напряжения от скорости сдвига

т=-fe

dw dr

dta dr