6. Расчет наливной коммуникации для самотечного налива маршрута

Для проведения расчета наливной коммуникации должны быть известны:

• состав маршрута; количество цистерн N;

• размер цистерн: (D₂=2,8м, L₂=10,0м);

• разность уровней Н;

• время налива τ;

• температура нефтепродукта, при которой проводится технологическая операция слива t;

• вязкость нефтепродукта при заданной температуре ν_t(прил. 7, 8);

• технологическая схема коммуникаций (рис.6.1).

Р

(6.1)

асчет ведется в следующей последовательности4. Полагаем, что режим течения в трубопроводе турбулентный. При турбулентном режиме и самотечном наливе в железнодорожные цистерны под уровень для определения коэффициента расхода μ используют следующую зависимость

Коэффициент “а”определяется из выражения

(6.2)

гдеF₁– площадь зеркала резервуара;

f– площадь поперечного сечения стояка налива цистерны.

, где d₃выбираем от 70 до 100 мм из сортамента труб(прил. 10).

Высота взлива находится из выражения

Н_взл=(а-1)·D₂ . (6.3)

Д

(6.4)

ля нахождения коэффициентак_с, предварительно определяют коэффициентк из формулы

где в=Н+Н_взл .

Воспользовавшись графиком зависимости к_с=f(к) (рис.6.2), находят соответствующеек значениек_с.

Подставляя известные и найденные значения величин, входящих в формулу (6.1) и разрешая относительно μ, находят ее численное значение.

Далее находят уравнение связи коэффициента расхода μ с размерами подводящей трубы 1, коллектора 2 и наливной трубы 3. Для этого составляют у

(6.5)

равнение Бернулли для двух сечений:I-IиII-II

где ω– скорость истечения;

l и d – длина и диаметр коммуникаций;

λ– гидравлическое сопротивление;

ρ– плотность продукта;

p– давление.

К

что р_h=p_к и ω_к=ω₃, получим

оэффициенткдля трубы с переменным расходом (коллектор) при турбулентном режиме равен 1/3. Пренебрегая величинойвследствие ее малости и учитывая,

Из условия неразрывности струи можно записать

где N – число наливаемых цистерн.

Подставляя ω₁иω₂в уравнение Бернулли для сеченийI-IиII-II, получим после преобразований и разрешения относительноω₃

(6.6)

где μс учетом местных сопротивленийξ(прил. 9)

(6.7)

Принимаем d₁=d₂=dиλ₁=λ₂=λ_ср(λ_ср≈0,025). Подставляем известные значения величин в уравнение (6.7) и разрешаем его относительноd. После вычисления уточняем по таблице сортамента крупных труб (ГОСТ 20295).

Истечение нефтепродуктов при турбулентном режиме происходит, как правило, в области действия закона Блазиуса, и величина гидравлического сопротивления лежит в пределах λ=0,0170,042.

С

(6.8)

редний расход через наливную трубу с учетом времени налива цистерны определяется как

и

(6.9)

средняя скорость истечения через наливную трубу

Определив Q₃иω₃, находим число Рейнольдса, определяя по номограмме(Табл.7,8) вязкость при заданной температуре, при средних значенияхλ_ср=0,025по формуле

Re₃=ω₃·d₃/ν (6.10)

Полученное значение Re₃должно соответствовать области турбулентного режима течения (Re₃>2300).

Д

(6.11)

алее, проверяется принятое значение коэффициента гидравлического сопротивления

Полученное значение λ₃должно быть близким к ранее принятому среднему значению.

Полученное значение dкорректируется в соответствии с нормальным рядом диаметров труб (прил. 10). Затем проверяется принятое значениеλ₁иλ₂, для чего находим

и определяем λ₁ (λ₂)

Полученное значение λ₁должно укладываться в область действия закона Блазиуса, т.е. быть в пределахλ= 0,0170,042.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Арзунян А.С. и др. Сооружение нефтегазохранилищ. М.: Недра, 1986. 335с.

2. Коршак А.А., Шаммазов А.М. Основы нефтегазового дела. Дизайн Полиграф Сервис. Уфа: Издательство, 2001. 544 с.

3. Бунчук В.А. Транспорт и хранение нефти, нефтепродуктов и газа. М.: Недра, 1977. 366с.

4. Губин В.Е. и др. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепродуктопроводов. М.: Недра, 1968. 154с.

5. Трубы нефтяного сортамента. Справочник / Под ред. Сырояна А.Е. М.: Недра, 1976. 504 с.

6. ГОСТ 2688-80 и ГОСТ 3071-74, М.: Издательство стандартов, 1984.

7. Машиностроительные материалы. Справочник. М.: Машиностроение, 1980. 511с.

Приложение 2