2.1. Трасса трубопровода и ее профиль

Трассой трубопровода называют линию, разбитую на мест­ности и определяющую направление оси трубопровода в каждой его точке. Эта линия, будучи нанесена на план местности, по ко­торой проходит трубопровод, называется планом трассы.

Проекцию трассы на параллельную ей вертикальную плос­кость называют профилем трассы, причем каждой точке этого профиля отвечает определенная отметка над уровнем моря (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Профиль трассы трубопровода

Профиль трассы строят так, что длина трубопровода опре­деляется на нем горизонтальной прямой АБ, являющейся раз­верткой трассы. Сама же ломаная линия профиля является услов­ной линией, характеризующей собой вертикальные уклоны от­дельных участков трассы, но не их длину. Например, расстояние между точками трассы Г и Д определяется не длиной отрезка ГД, а длиной отрезка ИК (следовательно, расстояние между точками Г и Д равно расстоянию между точками Д и Ж, так как ИК = КЛ). Ордината ИГ в принятом масштабе представляет отметку Z_r точ­ки Г над уровнем моря. Разность ординат КД - ИГ = МД или Z_r -2_Л =AZ определяет собой в том же масштабе разность отметок точек Г и Д трассы трубопровода. При определении разности от­меток AZ необходимо всегда вычитать значение предыдущей ор­динаты Z_r из значения последующей ординаты Z_д, т. е. необходи­мо брать разность отметок всегда против хода перекачки.

Для лучшего выявления местности вертикальный масштаб профиля обычно берут в несколько раз больше, чем горизонтальный масштаб. Отношение вертикального к горизонтальному масштабу называется искажением быть десятикратным, пятидесятикратным, стократным и т.п.

Точку профиля, резко возвышающуюся над соседними, на­зывают пиком (точка В).

Пониженный же участок трассы, ограниченный с обеих сторон подъемами, называют карманом или мешком (участок ВГДЕ).

Длину трубопровода непосредственно по его трассе изме­ряют топографической лентой. При предварительных расчетах длину трубопровода можно определять по карте, причем точ­ность измерения увеличивается с увеличением масштаба карты.

2.2. Гидравлический уклон

Гидравлическим уклоном называют отношение потери на­пора на трение к единице длины трубопровода (рис. 2.2):

i = h_тр / l = h / l=λω²/2ag,

где h_тр - напор, потерянный на трение; l - длина трубопровода. h_тр и l имеют одинаковую размерность, поэтому i - безразмерная величина.

Отрезок AD = h изображает полный напор, идущий на пре­одоление всех сопротивлений на определенном участке трубо­провода. Линия DC называется линией гидравлического уклона. В любой точке Е трассы отрезок КЕ вертикали между линией профиля трассы и линией гидравлического уклона равен пьезо­метрическому напору h_п, а отрезок ВО между линией гидравли­ческого уклона и горизонталью КО - потере напора на трение на пути от начальной до данной точки профиля (для точки Е потеря напора на участке АЕ равна h_тр).

Гидравлический уклон i есть тангенс угла а (при вычисле­нии tgа необходимо учитывать масштабное искажение профиля).

Физически линию гидравлического уклона можно предста­вить как ось воображаемого трубопровода, в верхний конец кото­рого жидкость подается насосами, а оттуда движется самотеком

Рис. 2.2. Профиль трассы с линией гидравлического уклона.

под влиянием собственной тяжести, причем скорость ее движе­ния соответствует скорости в реальном трубопроводе.