- •Содержание курсового проекта
- •3 Технологический расчет магистрального нефтепровода
- •1) По формуле Вальтера (astm):
- •2) По формуле Рейнольдса-Филонова:
- •3.2 Выбор насосного оборудования
- •3.3 Определение диаметра нефтепровода
- •3.4 Определение толщины стенки
- •3.5 Проверка на прочность и устойчивость нефтепровода
- •3.6 Гидравлический расчет нефтепровода. Определение числа насосных станций и расстановка их по трассе нефтепровода
- •3.7 Расчет режимов эксплуатации нефтепровода
- •3.8 Выбор рациональных режимов эксплуатации магистрального нефтепровода
- •4 Пример расчета магистрального нефтепровода (использованы материалы из [5])
- •Решение
- •4.1. Расчетные значения вязкости и плотности перекачиваемой нефти
- •4.2. Выбор насосного оборудования нефтеперекачивающей станции и расчет рабочего давления.
- •4.3 Определение диаметра и толщины стенки трубопровода
- •4.3.2. Определяем расчетное сопротивление металла трубы по формуле (3.4.2):
- •4.3.5 Рассчитаем продольные осевые напряжения σпр n по формуле (3.4.5):
- •4.4.8 Проверяем общую устойчивость криволинейных участков трубопроводов, выполненных с упругим изгибом. По формуле (3.5.25) вычисляем:
- •4.5 Гидравлический расчет нефтепровода, определение числа перекачивающих станций
- •4.6 Расстановка перекачивающих станций по трассе нефтепровода
- •4.7 Определение оптимальных режимов работы нефтепровода
- •4.7.1 Графический метод
- •И напорных характеристик насосов
- •4.7.2 Численный метод
- •4.7.3 Определение рациональных режимов перекачки
- •Список использованных источников
- •Характеристика труб для нефтепроводов и нефтебаз
1) По формуле Вальтера (astm):
(3.1.5)
(3.1.6)
(3.1.7)
где νT - расчетная кинематическая вязкость, мм2/с;
ν1,ν2- кинематическая вязкость при абсолютных температурах Т1, Т2, мм2/с;
а, b - эмпирические коэффициенты.
2) По формуле Рейнольдса-Филонова:
; (3.1.9)
,
где и - коэффициент крутизны вискограммы, 1/К.
Достаточно точная зависимость обеспечивается по формуле 3.1.9 в интервале T2<Tp<T1.
В остальных случаях предпочтительней использовать формулу 3.1.6.
3.2 Выбор насосного оборудования
Расчетная часовая пропускная способность нефтепровода определяется по формуле:
, (3.2.1)
где GГ - годовая производительность нефтепровода, млн.т/год;
ρТ - расчетная плотность нефти, кг/м3;
кнп- коэффициент неравномерности перекачки и принимается равной: для трубопроводов, прокладываемых параллельно с другими нефтепроводами и образующих систему - 1,05;
однониточных нефтепроводов, подающих нефть к нефтеперерабатывающему заводу, а также для однониточных нефтепроводов, соединяющих систему -1,07;
однониточных нефтепроводов, подающих нефть от пунктов добычи к системе трубопроводов - 1,10.
NP-расчетное число рабочих дней в году (табл. 3.2.1), сутки.
Таблица 3.2.1 Расчетное число рабочих дней магистральных нефтепроводов
Протяженность, км |
Диаметр нефтепровода, мм | |
до 820 включительно |
свыше 820 | |
до 250 |
357 |
355 |
свыше 250 до 500 |
356/355 |
353/351 |
свыше 500 до 700 |
354/352 |
351/349 |
свыше 700 |
352/350 |
349/350 |
Примечание. В числителе указаны значения числа рабочих дней для нормальных условий прокладки, в знаменателе - при прохождении нефтепровода в сложных условиях.
В соответствии с найденной расчетной часовой производительности нефтепровода подбираются основные насосы нефтеперекачивающей станции исходя из условия:
0,8Qном<Qч<1,2Qном, (3.2.2)
где Qном- подача выбранного типа насосов при максимальном к.п.д..
Если условие (3.2.2) выполняется для двух типов насосов, то дальнейшие расчеты выполняются для каждого из них. Аналогично подбираются подпорные насосы. Согласно приложениям 2 и 3, выбираем насосы с наибольшим диаметром ротора. Напор этих насосов при найденной расчетной часовой производительности составит:
Нмн(пн) =Но+aQч -вQ ч2 (3.2.3)
Насосы с номинальной подачей от 500 м3/ч и более предполагается, что
соединяются последовательно по схеме - три работающих плюс один резервный.
Далее рассчитывается рабочее давление на выходе головной насосной станции по формуле:
(3.2.4)
где g- ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2;
тмн - число последовательно включенных магистральных насосов (обычно равное 3);
Нмн, Нпн - напоры магистрального и подпорного насоса при найденной расчетной производительности.
Найденное рабочее давление должно быть меньше допустимого из условия прочности запорной арматуры:
, (3.2.5)
Где Рдоп=6,4 МПа
Если условие 3.2.5 не выполняется, то необходимо либо уменьшить число магистральных насосов, либо воспользоваться сменными роторами меньшего диаметра, либо уменьшение расчетного напора путем обточкой рабочих колес по наружному диаметру.