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

7.Внутренний диаметр нефтепровода по формуле (5.6)

d = 530-2-9 = 512MM.

8.Секундный расход нефти и ее средняя скорость по формулам (5.7), (5.8)

Q 126 0296 м7с;

3600 4-0,296

= 1,44 м/с.

ЗД4-0,512 9.ЧИСЛ0 Рейнольдса по формуле (5.10)

0,997-10-

т.е. режим течения нефти турбулентный.

10.Относительная шероховатость труб при =0,2 мм

= 3,9-10"

11.Первое переходное число Рейнольдса по формуле (5.12)

Re, =-

:25641.

3,9-10"

Так как Re < Re,, то течение нефти происходит в зоне гидравлически гладких труб и коэффициент гидравлического сопротивления вычисляем по формуле (5.13)

73950,25

12.Гидравлический уклон в нефтепроводе по формуле (5.18) 0,0341 1,44

= 0,00704.

0,512 2-9,81

13.Так как L< 600 км, то N3=1. По формуле (5.28) вычисляем полные потери в трубопроводе (полагаем Н„ = 30 м)

Н = 1,02 - 0,00704 • 425 • Юз - 125,5 + 1 • 30 = 2956,3 м. 14.Расчетный напор одной станции по формуле (5.30)

= 3 • 221,1 = 663,3 м.

15.Расчетное число насосных станций по формуле (5.32) 2956,3-149,1

п = •

663,3

- = 4,4,

Найденное количество станций округляем до 5.

16.Вьшолняем расчеты для построения совмещенной характеристики нефтепровода и насосных станций, результаты которых сводим в табл. 5.4.

Таблица 5.4

Данные для построения совмещенной характеристики

Я 3000

1000

1200 М /ч 1400

Рис. 5.3. Совмещенная характеристика нефтепровода и насосных станций для условий примера 5.1

На рис. 5.3 приведена совмещенная характеристика нефтепровода и насосных станций при общем числе работающих насосов п, = 12, 13, 14 и 15. Видно, что при данном количестве работающих насосов производительность нефтепровода составляет соответственно 1036, 1071, 1105 и 1136 мУч.

Таким образом, проектная производительность нефтепровода обеспечивается при работе на станциях 13 насосов.

З.При распределении этого количества насосов по станциям необходимо иметь в виду следующее; 1) большее их число должно быть установлено на станциях, расположенных в начале трубопровода, и меньшее - на расположенных в его конце; 2) для удобства обслуживания линейной части четвертый и пятый перегоны между станциями должны быть примерно одинаковой длины. Исходя из вышесказанного, выбираем следующую схему включения насосов на насосных станциях: 3-3-3-2-2.

Пример 5.2. Для условий предыдущего примера рассчитать необходимую концентрацию противотурбулентной присадки, обеспечивающую выполнение проектной производительности нефтепровода четырьмя насосными станциями. Длина последнего участка f„ =120км.

Решение

1.Согласно расчетов, выполненных в примере 5.1, при работе четырех насосных станций расход в нефтепроводе 0=1036 мУч. Следовательно, для достижения плановой пропускной способности Q = 1066 мУч коэффициент увеличения производительности должен составить

Q. 1036

2.Число Рейнольдса при перекачке нефти с расходом

Re.Re. 0 = 7395-1 = 7187. Q 1066

3.Коэффициент гидравлического сопротивления по формуле (5.13)

0,3164

? =-

- = 0,0344.

yjgyO.25

4.Необходимая величина коэффициента гидравлического сопротивления на последнем участке нефтепровода по формуле (5.45)

I =0,0341-

120000

M£:ML.4.3-(i,029-i)-

8-1,029 \

-425000

0,0344 1,029

-0,0341

= 0,0284.

5.Требуемая величина коэффициента А(б„) по формуле (5.46)

1 + 3.7450,0284

А(е„)=-

73950,0284 "l 0,88/0/0284

= 47,0.

6.Из формул (5.43) и (5.44) находим необходимые концентрации присадок

-для "CDR - 102"

е„ =

А(е„)

1,48

-для "NECCAD - 547"

L 1

1.24 f Л1 \

47 vl,48,

1.24

= 16,3г/т ;

1,29

= 39,7г/т.

Пример 5.3. Выполнить расстановку насосных станций по трассе нефтепровода, рассмотренного в примере 5.1.

Решение

1.По формуле (5.47) вычисляем длину перегона, на который хватило бы напора Н,, при условии, что нефтепровод был бы горизонтальным

663,3

= 92371 м.

1,02-0,000704

2.На рис. 5.4 в начале нефтепровода (т. Ai) вверх в вертикальном масштабе откладываем напор Н , = 663,3 м, а вправо в горизонтальном масштабе £\ = 92371м. Линия, соединяющая концы данных отрезков, есть гидравлический уклон в нефтепроводе с учетом местных сопротивлений.

З.В точке пересечения линии гидравлического уклона с профилем трассы (т. А2) располагается НС № 2. Откладывая в ней вверх в

>££99="H

&

u о u

CO Ш

u Рч

u s Рч

масштабе напор Н2= 663,3 м и проводя через полученную точку линию гидравлического уклона, в месте ее пересечения с профилем трассы находим место расположения НС № 3 (т. A3).

4.Положение НС № 4 и НС № 5 определяется аналогично, но с тем отличием, что напор Н = 2 • 221,1 = 442,2 м.

5.В заключение проверяется правильность расстановки насосных станций. Для этого в точке А5 вверх откладывается напор

Нетз + Нз - Н,„ = 442,2 + 49,1 - 3 о = 461,3 м • Линия гидравлического уклона, проведенная из полученной точки, приходит точно в конечную точку трубопровода на профиле. Следовательно, все построения выполнены верно.

Аналогично выполняется расстановка станций в пределах каждого эксплуатационного участка, когда таких участков несколько.

Пример 5.4. Определить все возможные режимы работы нефтепровода диаметром 512 мм и протяженностью 520 км для перекачки нефти, вязкостью 0,997-10 мУс и плотностью 855 кг/и\ Пять насосных станций оборудованы основными насосами НМ 1250-260 с роторами диаметром 395 мм, а на головной насосной станции установлены подпорные насосы НПВ 1250-60 с роторами диаметром 445 мм. Сведения о нивелирных высотах мест расположения насосных станций и длине обслуживаемых ими участков таковы: z„=z, =20м; ,=105 км; Z2=30m; 2 =107 км; Z3=20m; 3=104 км; Z4=65m; ,=105 км; z =85м ; = 100км; z„ =-30м . Принять Н„ =30м.

Решение

1.Напоры основных и подпорных насосов при подачах, соответствующих границам рабочей зоны, по формуле (3.1):

Q, =0,8-1250 = 1000 м/ч;

Q2 =1,2-1250 = 1500 м/ч; h ,, = 271 - 43,9 -10" -1 ООО = 227,1 м ; К«2 =271-43,9-10"-1500=172,2м; Н2, =64,2-13,27-10"*-1000= 50,9м;

Н2 = 64,2 -13,27 -10" • 1500 = 34,3 м .

2.Вычисляем коэффициенты напорных характеристик насосов по формулам (3.9):

при т = 0,25