MOH / Тесты ПЭМГ / 15. Трубопроводы / лекции / трубопроводы....

Г Л А В А 5

ТРУБОПРОВОДЫ

ИТРУБОПРОВОДНАЯ АРМАТУРА

5.1. Гидравлический расчет трубопроводов

Перед гидравлическим расчетом трубопроводов выполняют технологический план нефтебазы, по которому определяют от­ метки и плановое положение любого трубопровода и получают данные, необходимые для гидравлического расчета. Расчет ведут исходя из максимальных расходов приемо-раздаточных устройств (нефтепричалов, железнодорожных эстакад и др.), заданной про­ изводительности (грузооборота), вязкости и плотности нефтепро­ дуктов и разности отметок основных технологических сооруже­ ний (резервуаров, насосных станций). В процессе гидравличе­ ского расчета трубопроводов определяют обычно оптимальный диаметр трубопроводов, исходя из обеспечения заданной произ­ водительности перекачки с учетом потерь напора, и производят подбор насосно-силового оборудования. Кроме того, для всасы­ вающих линий насосов проводится проверка по наибольшему давлению насыщенных паров перекачиваемых нефтепродуктов, исходя из того, что остаточное давление в любой точке сливного трубопровода должно быть больше давления насыщенных паров (табл. 5.1.)

Таблица 5.1

Давление насыщенных паров нефтепродуктов, м вод. ст.

Расчет начинают с определения наибольшего расстояния пере­ качки и наибольшей высоты подачи нефтепродукта при заданной производительности для каждого сорта нефтепродуктов, а также наинизшей температуры перекачиваемого продукта для данной местности. Для обеспечения устойчивой работы насоса необхо­ димо, чтобы потери напора во всасывающей линии, сложенные с геометрической высотой всасывания, не превышали значения допустимой вакуумметрической высоты всасывания насоса. Вну­ тренний диаметр трубопровода, м,

где Q — производительность перекачки нефтепродуктов по трубо­ проводу, м3/ч; v—скорость движения-нефтепродуктов, м/сек.

Внутренний диаметр рекомендуется принимать не менее 50 мм. Среднюю скорость движения нефтепродуктов по трубопроводам можно брать по табл. 5.2. Приведенные в ней значения скорости являются ориентировочными и окончательно принимаются после гидравлического расчета и технико-экономического обоснования.

Таблица 5.2

Средняя скорость движения нефтепродуктов по трубопроводам в зависимости от вязкости

При определении максимальной скорости перекачки нефтепро­ дуктов по трубопроводам необходимо иметь в виду, что под влия­ нием трения* могут возникнуть опасные разряды статического электричества. «Правила защиты от статического электричества в производствах химической, нефтехимической и нефтеперераба­ тывающей промышленности», утвержденные М Х П и М Н Х и Н П 31 января 1972 г., предусматривают следующие ограничения ско­ рости перекачки нефтепродуктов по трубопроводам и их исте­ чения в резервуары, танкеры, железнодорожные вагоны-цистерны и другие емкости в зависимости от удельного электрического сопротивления нефтепродуктов:

а) при удельном объемном электрическом сопротивлении не более 105 о м - м — до 10 м/сек;

б) при удельном объемном электрическом сопротивлении не более 109 ом-м — до 5 м/сек;

в) при удельном объемном электрическом сопротивлении более 109 ом-м допустимые скорости устанавливают отдельно для каж­ дой жидкости. При этом необходимо учитывать не только свой­ ства нефтепродуктов, но и длину, диаметр, внутреннюю шерохо­ ватость стенок трубопровода, размеры приемной емкости и др.

Предельно допустимая скорость транспортировки — это та­

кая скорость, при которой		(при данном диаметре трубопровода)
потенциал на	поверхности	жидкости в приемном резервуаре
не превышает	предельно допустимого потенциала для нефтепро-

дуктов, равного 4 — 8 кв. При начале заполнения порожнего резервуара нефтепродукты, имеющие удельное объемное электри­ ческое сопротивление более 105 ом-м, следует подавать со ско­ ростью не более 1 м/сек до момента затопления конца загрузочной трубы. Удельное объемное электрическое сопротивление определя­ ется по ГОСТ-6581—75, а его значения для некоторых нефтепро­ дуктов приведены ниже.

Удельные объемные электрические сопротивления нефтепродуктов,

Бензин: Топливо:
А-66 и Б-70	1011—1012	Т-1	108—1011 -
Б-95	1010—1011	ТС-1	1011—1014
Битумы	1011—1014	Масло:
Дизельное топливо	108—1010	конденсаторное	1012
Керосин	109—1011	трансформаторное	1011

По формуле (5.1) и соответствующим ГОСТ подбираются трубы и рукава по отдельным участкам трубопроводных коммуникаций.

Вязкость нефтепродуктов определяется в зависимости от сред­ ней температуры (рис. 5.1 и 5.2). По предварительно определенному диаметру трубопровода, скорости и вязкости нефтепродукта уста­ навливают число Рейнольдса, а затем определяют коэффициент гидравлического сопротивления и потерю напора на трение в тру­ бопроводе. Потери напора на трение по длине трубы и преодоле­ ние местных сопротивлений, м,

Рис. 5.1. Кинематическая	вязкость V,	см2/сек, легковоспламеняющихся
нефтепродуктов в зависимости от температуры.
1 — бензин; 2 — бензол;	3 — лигроин;	керосин: 4 — тракторный, 5 —
осветительный.

Рис. 5.2. Кинематическая вязкость V, см2/сек, нефти и нефтепродуктов в зависимости от температуры.

Керосин: 1 — 1 — тракторный, 2 — 2 — осветительный; 3—3 — нефть биби-зйбатская; 4—4 — масло Л для высокоскоростных механизмов; нефть; 5—5 — пермская, 6—6— ромашкинская; масло: 7 — 7 — соляровое, 8 — 8 — трансформаторное, 9 — 9 — веретен­ ное АУ, 10 — 10 — индустриальное 12, 11 — 11 — индустриальное 20, 12 —И — для тихо­ ходных дизелей М; 13 —13 — дизельное топливо ДТ-1; 14 — 14 — масло индустриальное 30; 15—15 — дизельное топливо ДТ-2; масло: 16 — 16 — для тихоходных дизелей Т, 17 — 17 — авиационное МС-14, /8 —18 — индустриальное 45; 19 —19 — мазут флотский 12; масло: 20—20 — автотракторное АК-15, 21 — 21 — авиационное МС-20, 22—22 — цилин­ дровое 11; 23 — 23 — мазут флотский 20; масло авиационное: 24 — 24 — МС-24, 25 — 25 — МС-22; топливо нефтяное: 25-26 — 40, 27 — 27 - 60, 28—28 — 80, 29—29 — 100.

Т а б л и ц а 5.3 Коэффициент Я для стальных труб при турбулентном движении нефтепродуктов

П р о д о л ж е н и е табл. 5.3

В прилож. 2 приведены данные о скорости движения жидкости по трубам в зависимости от диаметра трубопровода и расхода, в прилож. 3— потери напора в трубопроводе при перекачке воды—• для ориентировочного определения потерь напора при перекачке нефтепродуктов, имеющих меньшую или большую вязкость, чем вода. Точный подсчет потерь напора при перекачке нефтепродук­ тов следует выполнять по формулам, приведенным выше.'

На основании результатов гидравлического расчета по требу­ емым подаче и напору подбирается насос, а затем по его характе­ ристикам определяется действительная подача для данного трубо­ провода. При расчете сложных систем трубопроводов, т. е. трубо­ проводов с ответвлениями при изменяющихся по длине диаметрах труб, исходят из следующего.

1. Потеря напора в трубопроводе, состоящем из ряда последо­ вательных участков с разными диаметрами труб, определяется как сумма потерь на всех участках трубопровода.

2. Потери напора для каждого участка системы трубопроводов, состоящей из нескольких параллельно включенных участков, по которым происходит перекачка нефтепродуктов, будут равны между собой, а подача по всей системе —• равна сумме подач по каждому трубопроводу.