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

ГЛАВА 5

ТРУБОПРОВОДЫ

И ТРУБОПРОВОДНАЯ АРМАТУРА 5.1. Гидравлический расчет трубопроводов

Перед гидравлическим расчетом трубопроводов выполняют технологический план нефтебазы, по которому определяют отметки и плановое положение любого трубопровода и получают данные, необходимые для гидравлического расчета. Расчет ведут исходя из максимальных расходов приемо-раздаточных устройств (нефтепричалов, железнодорожных эстакад и др.), заданной производительности (грузооборота), вязкости и плотности нефтепродуктов и разности отметок основных технологических сооружений (резервуаров, насосных станций). В процессе гидравлического расчета трубопроводов определяют обычно оптимальный диаметр трубопроводов, исходя из обеспечения заданной производительности перекачки с учетом потерь напора, и производят подбор насосно-силового оборудования. Кроме того, для всасывающих линий насосов проводится проверка по наибольшему давлению насыщенных паров перекачиваемых нефтепродуктов, исходя из того, что остаточное давление в любой точке сливного трубопровода должно быть больше давления насыщенных паров (табл, 5.1.) *

Таблица 5.1

Давление насыщенных паров нефтепродуктов, м вод. ст.

Температура, "С

Расчет начинают с определения наибольшего расстояния перекачки и наибольшей высоты подачи нефтепродукта при заданной производительности для каждого сорта нефтепродуктов, а также наинизшей температуры перекачиваемого продукта для данной местности. Для обеспечения устойчивой работы насоса необходимо, чтобы потери напора во всасывающей линии, сложенные с геометрической высотой всасывания, не превышали значения допустимой вакуумметрической высоты всасывания насоса. Внутренний диаметр трубопровода, м.

4„ = 0.0188 VQ/f,

(5.1)

Q производительность перекачки нефтепродуктов по трубо-пповоду, м/ч; v - скорость движения нефтепродуктов, м/сек.

Внутренний дийметр рекомендуется принимать не менее 50 мм. Среднюю скорость движения нефтепродуктов по трубопроводам можно брать по табл. 5.2. Приведенные в ней значения скорости являются ориентировочными и окончательно принимаются после гидравлического расчета и технико-экономического обоснования.

Таблица 5.2

Средняя скорость движения нефтепродуктов по трубопроводам в зависимости от вязкости

При определении максимальной скорости перекачки нефтепродуктов по трубопроводам необходимо иметь в виду, что под влиянием трения могут возникнуть опасные разряды статического электричества. «Правила защиты от статического электричества в производствах химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности», утвержденные МХП и МНХиНП 31 января 1972 г., предусматривают следующие ограничения скорости перекачки нефтепродуктов по трубопроводам и их истечения в резервуары, танкеры, железнодорожные вагоны-цистерны и другие емкости в зависимости от удельного электрического сопротивления нефтепродуктов:

а) при удельном объемном электрическом сопротивлении не более 10 ом-м - до 10 м/сек;

б) при удельном объемном электрическом сопротивлении не более 10 ом-м - до 5 м/сек;

в) при удельном объемном электрическом сопротивлении более 10 ом • м допустимые скорости устанавливают отдельно для каждой жидкости. При этом необходимо учитывать не только свойства нефтепродуктов, но и длину, диаметр, внутреннюю juepoxo-ватость стенок трубопровода, размеры приемной емкости и др.

Предельно допустимая скорость транспортировки - это такая скорость, при которой (при данном диаметре трубопровода) потенциал на поверхности жидкости в приемном резервуаре не превышает предельно допустимого потенциала для нефтепро-

3 в. г. Шишкин 5

дуктов, равного 4-8 кв. При начале заполнения порожнего резервуара нефтепродукты, имеющие удельное объемное электрическое сопротивление более Ю ом м, следует подавать со скоростью не более 1 м/сек до момента затопления конца загрузочной трубы. Удельное объемное электрическое сопротивление определяется по ГОСТ 6581-75, а его значения для некоторых нефтепродуктов приведены ниже.

Удельные объемные электрические сопротивления нефтепродуктов, ом-м

Бензин:

А-66 и Б-70

Б-95 Битумы

Дизельное топливо Керосин

Топливо:

1011-1012 т-1 • 108-10"

1010-10" ТС-1 10»-101* 1011-1014 Масло:

108-1010 конденсаторное 101=

10*-№1 трансформаторное Ю"

По формуле (5.1) и соответствующим ГОСТ подбираются трубы и рукава по отдельным участкам трубопроводных коммуникаций. Вязкость нефтепродуктов определяется в зависимости от средней температуры (рис. 5.1 и 5.2). По предварительно определенному диаметру трубопровода, скорости и вязкости нефтепродукта устанавливают число Рейнольдса, а затем определяют коэффициент гидравлического сопротивления и потерю напора на трение в трубопроводе. Потери напора на трение по длине трубы и преодоление местных сопротивлений, м.

rip

(5.2)

где /пр - приведенная длина трубопровода, м; d, - внутренний диаметр трубопровода, м; К - коэффициент гидравлического сопротивления; v-скорость движения нефтепродукта, м/сек. Приведенная длина трубопровода, м,

/пр = + 2:4кв. (5.3)

где I - геометрическая длина трубопровода, определенная по плану технологических трубопроводов, м; - эквивалентная длина местного сопротивления отдельного участка. Необходимый напор насоса, м.

(5.4)

где Лхр-потери напора на трение; h-скоростной напор lv/(2g)]; Az-разность отметок конечного и начального пунктов перекачки (обычно принимается максимальная разность отметок уровней нефтепродукта в железнодорожной цистерне и резервуаре).

Коэффициент гидравлического сопротивления зависит от режима движения нефтепродукта в трубопроводе (ламинарный или

7-10

-20 -10 О 10 20 30 40 60 60°С

Рис. 5.1. Кинематическая вязкость v, см/сек, легковоспламеняющихся нефтепродуктов в зависимости от температуры.

/ - бензин; 2 - бензол; 3 - лигроин; керосин: 4 - тракторный, 5 - осветительный.

60 70 80 90 100"С

Рис. 5.2. Кинематическая вязкость V, см«/сек, нефти и нефтепродуктов в зависимости от температуры.

Керосин: / - тракторный, 2-2 - осветительный; 3-.? -нефть биби-эйбатская; 4-4 - масло Л для высокоскоростных механизмов; нефть: 5-5 - пермская, 6 - 6- ромашкииская; масло: 7-7 - соляровое, в-S - трансформаторное, 9-9 - веретенное АУ. 10 - 10 - индустриальное 12, - - индустриальное 20, 12 - 12 - для тихоходных дизелей М; 13-13 - дизельное топливо ДТ-1; 14-14 - масло индустриальное 30; 15-15 - дизельное топливо ДТ-2; масло: 16-16 - для тихоходных дизелей Т, 1Т - 17 - авиационное МС-И, 18-18 - индустриальное 45; 19-19 - мазут флотский 12; масло: 20 -20 - автотракторное АК-15, 21-21 - авиационное МС-20, 22-22 - цилиндровое 11; 23-23 - мазут флотский 20; масло авиационное: 24-24 - МС-24, 25 - 25 - МС-22; топливо нефтяное: iS26 40, 27-27 - 60, 28-2В - 80, 29-29 - 100.

Таблица 5.3

Коэффициент Я для стальных труб при турбулентном движении нефтепродуктов