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

pax, принимаемых для повышения пропускной способности существующего трубопровода, следует выбирать наименее дорогостоящий вариант. Зачастую это достигается путем строительства нового трубопровода параллельно существующему или установкой одной или нескольких промежуточных (бустерных) насосных станций на действующем трубопроводе. Трубопровод, параллельный действующему (лупингу), может быть двух типов: 1) той же длины, что и действующий, но из труб другого

l.KM

Рис. 7.1-2. Профиль изменения напора в трубопроводе с лупингом

1,км

Рис. 7.1-3. Профиль изменения напора в трубопроводе с промежуточными насосными станциями

диаметра (полный лупинг); 2) меньшей длины, чем действующий трубопровод, но из труб того же диаметра (частичный лупинг).

Трубопровод первого типа можно рассматривать как составленный из двух независимых трубопроводов, когда размер новой линии позволяет транспортировать нефть при пропускной способности 2 = 1 -тах

при сохранении первоначального давления на входе. Вследствие идентичности профиля трассы, а также начального и конечного давлений градиент давления второй линии равен максимально возможному градиенту существующей линии.

Следовательно, задача состоит в том, чтобы определить диаметр труб трубопровода такой же протяженности, что и существующий, для транспортирования жидкости при пропускной способности, равной з, и при градиенте давления тр. max-

Согласно уравнению (7.1-5),

"в -и,0,208 «тр

Подставляя тр = тр.тах И q = q2, можно рассчитать внутренний диаметр труб для лупинга d.

Если для лупинга используются трубы того же диаметра, что и для основного трубопровода, а q]<2q max, ТО длина лупинга может быть меньше длины основного трубопровода. Лупинг может быть построен как в начальной части, так и в конце трубопровода (рис. 7.1-2). Если позволяет профиль местности, строительство лупинга следует начинать

от конечной точки существующего трубопровода, так как это позволит снизить среднее давление во всей системе.

Профиль напора в лупинге можно определить, исходя из следующих соображений: при перекачке жидкости с заданной пропускной способностью трубопровода q\>qmax градиент давлений иа отрезке одного трубопровода составит тр 1>Етр. max- Согласно уравнению (7.1-5),

,„ = 1,53.10-.*. (7.1-7,

При двух параллельных трубопроводах идентичного диаметра и равных начальных давлениях каждый из них будет обеспечивать пропускную способность (7i/2. Градиент давления составит

(\ 1,81 .,p,==i,uo.iu---- (7.1-7Й)

Разделив уравнение (7.1-7) на (7.1-7а) и решая относительно тр2< получим:

5тр 2 = ?тр 1 (4 =0,285,р(7.1 -8)

Если известны значения обоих градиентов давления, то длина лу-пинга и профиль напора в нем можно определить графическим методом или расчетным путем.

При строительстве лупинга в начале трассы существующего трубопровода графический метод определения градиента давления состоит в следующем. От точки К на линии ординат (см. рис. 7.1-2) в направлении движения потока проводится линия профиля с уклоном тр2, а другая линия профиля давления с уклоном grpi проводится из точки V до пересечения с первой линией. Если предполагается строить лупинг с конечной точки трассы существующего трубопровода, положение на графике указанных линий градиентов давлений должно быть взаимоза-менено.

Расчетным путем длина лупингов определяется следующим образом (см. рис. 7.1-2):

откуда

1х (тр 1 тр г) ~ (тр 1 тр .max) 1

1 = 1 JЩ

бтр 1 - бтр 2

Пример 7.1-3. Пропускную способность трубопровода с характеристикой, указанной в предыдущем примере, необходимо увеличить до 222 uln путем строительства лупинга. Определим основные параметры полного и частичного лупингов.

а) Полный лупинг

== 222 - 189 = 33 мз/ч = 0,00917 mVc

Из уравнения (7.1-7) находим:

, (7,5-10-в).>звз. (9 17.10-3)0,376 = 0,419-(- 47.10-2)0.208----= 0.108 м.

По стандарту АНИ на трубы высокого давления ближайший (следующий) диаметр трубы d„= 114,3 мм. Согласно примеру (7.1-2), для стали марки Х-42

Одоп = 222-106 Па = 222 МИа.

По уравнению (6.1-1) находим, что

Apd„ 9,69-10-0,1143 = = 2-1-222.10» = м = 2,5 мм.

Ближайшая (в большую сторону) толщина стенки трубы по стандарту равна 3,18 мм и, следовательно, в=107,9 мм. б) Частичный лупинг Согласно уравнению (7.1-5),

(7,5-10-б)».вв.о,061671,81 g.rpi= 1,53-10-2 -0,20954,1-= 0,0196 м/м.

Согласно уравнению (7.1-8),

тр 2 = 0,285 0,0196= 0,0559 м/м.

По уравнению (7.1-9) находим длину лупинга:

0,0196 - 0,0147 <.= 72 400Q Q,Qg QQQ3g= 25 340 м.

Профиль изменения давлений для лупинга показан на рис. 7.1-2.

Повышение пропускной способности трубопровода посредством строительства подпорных насосных станций. Насосные станции закачивают нефть в трубопровод при давлении, равном максимально допустимому, для труб, из которых сооружен трубопровод.

Давление на выходе всех насосных станций должно быть одинаковым (за исключением, обычно, последней станции). Уклон профиля изменения давления, который также одинаков для всех станций, зависит от объема жидкости q, который необходимо прокачать по данному трубопроводу.

Первая насосная станция / устанавливается в головной точке К трубопровода (рис. 7.1-3). Наклонную линию профиля давления, которая характеризует также градиент давлений, следует провести, начиная от hmax, нанесенной на линию ординат в точке К, до пересечения ее с кривой профиля местности. Это и будет точка II, где необходимо устанавливать первую подпорную насосную станцию. Затем Лтах следует нанести на линию ординат в данной точке и повторять последовательно эту графическую операцию до тех пор, пока линия профиля напора от последней станции пересечет кривую профиля местности в точке V или за ней.

Пример 7.1-4. Пропускную способность существующеро трубопровода, имеющего характеристику, указанную в предыдущем примере, необходимо повысить до 340 мч путем установки подпорных насосных станций. Для нахождения мест уста-