3.7 Расчет режимов эксплуатации нефтепровода

Магистральный нефтепровод разделяется на эксплуатационные участки, в пределах которых перекачивающие станции работают по системе «из насоса в насос».

Режим работы нефтепровода в пределах эксплуатационного участка определяется совместным решением уравнений, описывающих гидравлическую характеристику линейных участков трубопровода и напорную характеристику перекачивающих станций. При этом должны учитываться разрешенные давления, определяемые исходя из технического состояния трубопровода на каждом линейном участке, а также ограничения на работу насосов.

Производительность нефтепровода при рассматриваемом режиме перекачки определяется из решения системы уравнений (баланса напоров)

, (3.7.1)

где H_тр - напор, необходимый для преодоления гидравлического сопротивления трубопровода, разности геодезических отметок и создания остаточного напора в конце эксплуатационного участка;

Н_пс - напор, развиваемый всеми работающими насосами при рассматриваемом режиме перекачки;

Δz_j - разность геодезических отметок на j-м линейном участке;

n - число линейных участков (перекачивающих станций);

h_ост - остаточный напор на конечном пункте трубопровода;

h_τj - потери напора на трение на j-м линейном участке трубопровода;

n_Mj - число магистральных насосов, установленных на j-й ПС;

h_п - напор, развиваемый подпорными насосами;

h_Mjk - напор, развиваемый к-м магистральным насосом j-й ПС;

φ_jk - индекс состояния k-го магистрального насосного агрегата j-й ПС (φ_jk =l при работающем насосе и (φ_jk=0 при остановленном насосе).

Потери напора на трение h_τj могут быть определены любым из известных методов, например, по формуле Лейбензона.

Для решения уравнения 3.7.1 задаются комбинацией включения основных насосов на каждой нефтеперекачивающей станции рассматриваемого эксплуатационного участка. Производительность определяется либо графически, либо численными методами.

Напор на выходе с-й перекачивающей станции определяется из соотношения

, (3.7.2)

где ΔН_С - подпор на входе с-й перекачивающей станции.

- напор, создаваемый работающими насосами с-й НПС при известной производительности перекачки

(3.7.3)

Подпор на всасывающей линии с-й ПС определяется как разность между напорами, создаваемыми (с-1) перекачивающими станциями и потерями в трубопроводе, состоящем из (с-1) линейных участков

(3.7.4)

Напоры на входе и на выходе с-й перекачивающей станции должны удовлетворять условию, накладываемому ограничениями по минимально допустимому подпору ΔH_minc и максимальному напору Н_{ПС max с}

(3.7.5)

(3.7.6)

Δh_доп= Δh_{доп.ном}, при 0,5Q≤Q≤Q_ном, (3.7.7)

Δh = a₀O^b°, при Q> Q_ном. (3.7.8)