- •Введение
- •1. Исходные данные для технологического расчета трубопроводов и их обработка
- •Средние температурные поправки плотности и коэффициенты объемного расширения
- •Справочные данные по некоторым нефтям [4]
- •Стоимость сооружения насосных станций*
- •Поправочный коэффициент на топографические условия трассы
- •Рекомендуемые суммарные полезные объемы резервуарных парков нефтепроводов
- •Коэффициент использования емкости
- •2. Последовательность определения параметров нефтепровода
- •Эквивалентная шероховатость труб (данные а.Д.Альтшуля)
- •3. Регулирование совместной работы насосных станций и нефтепровода
- •4. Расстановка нефтеперекачивающих станцийпо трассе нефтепровода
- •5. Расчет нефтепровода при заданном расположении перекачивающихстанций
- •6. Выбор рациональных режимов эксплуатации магистрального нефтепровода
- •7. Режим работы трубопровода при отключении промежуточной насосной станции
- •8. Методы увеличения производительности нефтепроводов
- •9. Расчет подводящих (всасывающих) трубопроводов подпорных насосов головной насосной станции
- •10. Примеры расчетов
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Данные для построения совмещенной характеристики
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Решение
- •Напоры и подпоры насосных станций при различных количествах работающих насосов и комбинациях их включения
- •Удельные энергозатраты на перекачку для условий примера 10.9
- •Решение
- •Библиографический список
- •Приложения
- •Приложение 1 Характеристики труб для нефтепроводов и нефтебаз
- •Характеристики труб для магистральных нефтепроводов
- •Характеристики труб сварных для магистральных газонефтепроводов (гост 20295-85)
- •Приложение 2 Насосы нефтяные магистральные (нм)
- •Техническая характеристика спиральных насосов типа нм
- •Справочные данные по спиральным насосам типа нм
- •Приложение 3 Нефтяные насосы типов нДвН и нДсН
- •Техническая характеристика насосов типа нДвН и нДсН
- •Справочные данные по насосам типов нДвН и нДсН
- •Приложение 4 Нефтяные подпорные вертикальные насосы типа нпв
- •Техническая характеристика насосов типа нпв
- •Справочные данные по насосам типа нпв
- •Приложение 5 Нефтяные подпорные насосы типа нмп
- •Техническая характеристика насосов типа нпв
- •Справочные данные по насосам типа нмп
- •Приложение 6 Графические характеристики некоторых магистральных центробежных насосов
- •Приложение 7 Графические характеристики некоторых подпорных центробежных насосов
- •Оглавление
- •А.А. Коршак, е.А. Любин
Справочные данные по некоторым нефтям [4]
Нефть |
Т, К |
Тнк, К |
Рs ∙ 10–5, Па |
Арланская |
293 |
308 |
0,637 |
|
303 |
|
0,901 |
|
308 |
|
1,010 |
|
313 |
|
1,188 |
Бавлинская |
293 |
296 |
0,920 |
|
303 |
|
1,010 |
|
308 |
|
1,240 |
|
313 |
|
1,680 |
Мухановская |
303 |
311 |
0,804 |
|
311 |
|
1,010 |
|
313 |
|
1,084 |
|
318 |
|
1,220 |
Ромашкинская |
303 |
316 |
0,680 |
|
308 |
|
0,802 |
|
313 |
|
0,931 |
|
316 |
|
1,010 |
Туймазинская |
293 |
298 |
0,880 |
|
298 |
|
1,010 |
|
303 |
|
1,160 |
|
313 |
|
1,600 |
Усть-Балыкская |
293 |
314 |
0,482 |
|
308 |
|
0,804 |
|
314 |
|
1,010 |
|
318 |
|
1,110 |
Учитывая, что возможность пользоваться каталогами центробежных насосов имеется не всегда, удобно представлять их характеристики в аналитическом виде:
, |
(1.9) |
|
(1.10) |
, |
(1.11) |
где Н, Δhдоп, ηн – напор, м, допустимый кавитационный запас, м, КПД насоса при подачеQ (м3/ч), доли ед.;Н0,а0,а,b0,b, с0,с1,с2 – эмпирические коэффициенты;Q* – безразмерная подача насоса, численно равнаяQ.
В тех случаях, когда насос электродвигателем не комплектуется, последний подбирается по необходимой мощности
, |
(1.12) |
где km– коэффициент запаса, величина которого зависит от потребляемой насосом мощности
; |
(1.13) |
ηмех– КПД механической передачи, ηмех≈ 0,99; ηэл– КПД электродвигателя;N– мощность, кВт.
Величина коэффициента km принимает следующие значения: при N < 20 кВт km = 1,25; при N = 20-50 кВт km = 1,2; при N = 50-300 кВтkm = 1,15; приN > 300 кВтkm = 1,1.
Техническая характеристика магистральных нефтяных центробежных насосов и коэффициенты в расчетных формулах (1.9) и (1.11) при работе насосов на воде и маловязких нефтях приведены в приложении 2, их графические характеристики – в приложении 6, подпорных насосов – в приложениях 3-5, их графические характеристики – в приложении 7.
Для аналитического решения задач трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов часто используется описание напорной характеристики центробежных насосов в следующем виде:
, |
(1.14) |
где А, Б – эмпирические коэффициенты.
При выбранном коэффициенте Лейбензона mкоэффициенты рассчитываются по зависимостям
|
(1.15) |
|
Как частный случай для насосов с плавно падающей напорной характеристикой (а = 0) приm = 0 получаем Б =b; А =H0.
В уравнении баланса напоров коэффициент Б должен входить, имея размерность (с/м3)2–m1/м. Его можно пересчитать по формуле
. |
(1.16) |
Сжатый профиль трассы предоставляется по результатам изысканий. Составляя его в учебных целях, используют карту с высотными отметками. При этом следует помнить, что это не разрез земной поверхности, а чертеж, на котором все расстояния откладываются по горизонтали.
По действующей в настоящее время методике выбора оптимального варианта доставки нефти задача решается путем сопоставления приведенных годовых расходов. Оптимальным считается вариант с наименьшими приведенными годовыми расходами.
Приведенные годовые расходыопределяют по формуле
, |
(1.17) |
где Э – эксплуатационные расходы по данному варианту транспорта, руб.; Ен– нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, для нефтегазовой промышленностиЕн= 0,12 год–1; К – капиталовложения в соответствующий вариант транспорта, руб.
Эксплуатационные расходыопределяют по формуле
, |
(1.18) |
где S– себестоимость перекачки, руб.;Gгод– количество транспортируемого нефтепродукта, млн т/год;L– длина пути, км.
По данным Гипротрубопровода средняя себестоимость перекачки S[коп/(т·км)] в 1980 г. для трубопроводного транспорта составляла 0,12. Себестоимость перекачки нефти по магистральному трубопроводу зависит от его диаметра (цены 1980 г.):
D, мм |
219 |
273 |
325 |
377 |
426 |
529 |
S, коп/(т·км) |
0,3 |
0,24 |
0,21 |
0,17 |
0,15 |
0,13 |
D, мм |
630 |
720 |
820 |
1020 |
1220 |
|
S, коп/(т·км) |
0,094 |
0,082 |
0,069 |
0,065 |
0,062 |
|
Капиталовложения в трубопроводный транспортКтрслагаются из затрат на сооружение линейной части трубопровода Кли затрат на сооружение насосных станций Кн.с. Капитальные затраты в линейную часть определяют по выражению
|
(1.19) |
где Lтр– длина трубопровода, км;сл– затраты на сооружение 1 км линейной части трубопровода, руб.
Зависимость стоимости сооружения 1 км магистрального трубопровода от его диаметра (цены 1980 г.):
D, мм |
219 |
273 |
325 |
377 |
426 |
529 |
сл, тыс.руб./км |
22,8 |
24,9 |
28,8 |
33,6 |
37,6 |
56,6 |
с
* |
18,0 |
20,1 |
22,8 |
27,5 |
31,5 |
45,1 |
D, мм |
630 |
720 |
820 |
920 |
1020 |
1220 |
сл, тыс.руб./км |
71,0 |
77,5 |
91,1 |
113,6 |
136,1 |
180,8 |
с
* |
56,0 |
62,1 |
74,9 |
97,3 |
119,6 |
165,6 |
________________ *слуп– затраты на сооружение 1 км лупинга. |
Капитальные затраты на сооружение насосных станций определяют по формуле:
|
(1.20) |
где сг.н.с, сп.н.с – стоимость сооружения соответственного головной и промежуточной насосных станций, руб. (табл.1.3); n – общее число насосных станций; Vp – необходимая вместимость резервуаров (кроме резервуаров ГНС), м3; ср – стоимость 1 м3 установленной емкости, руб.
В соответствии с нормами технологического проектирования суммарный объем резервуарных парков в системе магистрального нефтепровода
(пэ–пу– 1)(0,30,5) +пу(11,5) + (23), |
(1.21) |
где Vсут– суточный объем перекачки нефти по трубопроводу, м3;nэ– число эксплуатационных участков протяженностью 400-600 км;nу– число насосных станций на границе эксплуатационных участков (где выполняются приемо-сдаточные операции).
Стоимость емкости на головной насосной станции включена в стоимость головной станции. Стоимость 1 м3 емкости ср для сопоставительных расчетов с учетом технологических трубопроводов и вспомогательных сооружений можно принимать равной 20 руб./м3.
Число насосных станций nопределяют из технологического расчета или оценивают ориентировочно из условия, что на каждые 100-150 км трубопровода приходится одна насосная станция.
Расчетное число дней перекачки принимается равным 350.
В тех случаях, когда заданный объем перекачки не попадает в интервал пропускных способностей, указанных в табл.1.3, оптимальный диаметр и число насосных станций определяют на основании технологического расчета.
При наличии лупингов или вставок большего диаметра стоимость линейной части определяют по формуле
, |
(1.22) |
где Хлуп– длина лупинга (вставки), км.
Таблица 1.3