13. Потери напора в трубопроводе с лупингом.
14. Перевальная точка. Расчетная длина трубопровода.
15. Совмещённая h – q характеристика трубопровода и насосных станций.
Совмещённая
H – Q характеристика трубопровода и
насосных станций является графической
интерпретацией уравнения:
.
Это уравнение называется уравнением
баланса напоров
для участка нефтепровода. Оно служит
для определения расхода Q
перекачки. В левой части стоит
пьезометрический напор
,
имеющийся в начале нефтепровода, в
правой – сумма двух противонапоров
и потерь
напора на рассматриваемом участке.
Уравнение означает, что имеющийся в
начале участка нефтепровода напор
компенсирует противонапоры и потери
напора из-за работы сил вязкого трения
слоев нефти о друг друга.
Кривая
– (Q-H)
– характеристика перекачивающей
станции; Кривая
– (Q-H)
– характеристика участка нефтепровода.
Координаты точки M(Q*,H*)
пересечения этих кривых дают графическое
решение уравнения баланса напоров.
Точка М называется рабочей точкой
системы трубопровод – перекачивающая
станция.
16. Определение числа насосных станций. Расстановка их по трассе. Задача о расстановке НПС впервые была решена В.Г. Шуховым. Идея состоит в том, что станции должны находиться в точках, где линии гидравлического уклона пересекаются с профилем трассы. Возможность изменения напора, вследствие наличия в комплекте насоса нескольких рабочих колес различного диаметра, дает свободу выбора местонахождения НПС. Определение границ зон, называемых зонами возможного расположения станций, связано с выполнением следующего требования: напор на выходе любой НПС не должен выходить за пределы Hmax и Hmin, соответствующие наибольшему и наименьшему диаметру рабочего колеса и условию прочности трубопровода.
Процедура
нахождения зон возможного расположения
НПС: От начальной точки профиля трассы,
где должна быть расположена первая
станция, откладываем по вертикали вверх
напоры
и
(Δh
– потери напора в коммуникациях НПС
от магистрали до первого насоса и от
блока регуляторов давления до магистрали,
а так же минимально-допускаемый напор
на входе в первый насос). От концов
отрезков
и
проводим линии гидравлического уклона
до пересечения с профилем. Получим
точки a2
и b2.
Если вторую станцию поставить в точке
a2,
то напор на первой НПС будет равен Hmin.
При перемещении второй НПС вправо напор
на первой НПС будет возрастать и по
достижении b2
он станет равным Hmax.
Ни слева от точки a2,
ни справа от точки b2
вторую НПС ставить нельзя. Далее от
точки a2
откладываем по вертикали вверх напор
,
а от точки b2
– напор -
.
Затем снова проводим линии гидравлического
уклона до пересечения с профилем,
получаем точки a3
и b3,
ограничивающие расположение третьей
НПС, и т.д. Число НПС находится по формуле:
количество
НПС округляется в большую сторону.
Необходимо удовлетворить другое требование: линия гидравлического уклона от последней НПС должна прийти к конечному пункту и при этом напор последней станции не должен выходить за пределы Hmax и H min. Чтобы выполнить это требование, надо найти границы зон возможного расположения при построении линий гидравлического уклона и напоров от конечного пункта к начальному. Удобно эти построения выполнять под профилем. Полученные точки – границы зоны возможного расположения последней НПС удовлетворяют указанному второму требованию. Обозначим их буквами c и d. Индексы – номер последней НПС. Зонами возможного расположения станций будут части участков ab и cd, перекрывающие друг друга.
В зонах возможного расположения могут быть места или участки, на которых сооружение НПС нежелательно или даже запрещено. Нельзя, например, помещать станцию перед водной преградой, на болотистой местности и т.д. Протяженность зоны возможного расположения в таких случаях может резко сократиться.
После того как в зоне возможного расположения второй станции выбрано место, где она должна находиться, зоны возможного расположения остальных станций не могут оставаться прежними. Теперь вторую НПС считают первой и зоны возможного расположения остальных станций определяют заново. Процедура их определения такая же.