2.1.2 Вопросы для самопроверки

1. Каковы основные направления и перспективы развития магистральных газонефтепроводов России?

2. Какие экономические критерии используются при обосновании способа транспортировки нефти, газа и нефтепродуктов?

3. Порядок проектирования магистральных газонефтепроводов.

4. Дать характеристику изысканий трассы и площадок станций.

5. Что представляет собой сокращенный продольный профиль трассы трубопровода?

6. Основные принципы выбора оптимальной трассы трубопровода.

2.2 Проектирование и эксплуатация магистральных нефтепроводов

Классификация нефтепроводов. Состав основных объектов и сооружений магистрального нефтепровода. Эксплуатационные участки. Системы перекачки. Основное оборудование перекачивающих станций. Рабочие характеристики магистральных и подпорных насосов.

Вопросы, входящие в состав технологического расчета. Исходные данные, необходимые для технологического расчёта. Основные расчетные формулы для определения потери напора и коэффициента гидравлического сопротивления. Гидравлический уклон. Расчет трубопроводов с лупингами, вставками, перемычками. Характеристика насосных станций и трубопровода. Уравнение баланса напоров.

Расчетные значения расхода, вязкости и плотности перекачиваемой нефти. Перевальная точка и расчетная длина нефтепровода.

Оптимальные параметры нефтепровода. Последовательность технологи­ческого расчета. Проектная производительность нефтепровода. Расстановка нефтеперекачивающих станций на профиле трассы. Зоны возможного расположения станций. Изменение подпоров перед станциями при изменении вязкости нефти.

Расчет нефтепроводов малой протяженности. Расчет нефтепроводов при заданном расположении нефтеперекачивающих станций.

Режим работы нефтепровода при периодических сбросах и подкачках. Режим работы нефтепровода при отключении отдельных насосных агрегатов и станций. Расчет регулирования. Способы регулирования и их сравнение.

Увеличение пропускной способности действующих нефтепроводов. Сравнение различных способов увеличения производительности нефтепроводов.

Режим работы нефтепровода при аварийных утечках. Методы обнаружение места аварийной утечки по трассе нефтепровода.

2.2.1 Методические указания

Начальным этапом является изучение классификации магистральных нефтепроводов и назначения основных объектов, входящих в их состав: головной и промежуточных нефтеперекачивающих станций, конечного пункта, линейных сооружений. Следует отметить, что в соответствии с нормами технологического проектирования нефтепроводы большой протяженности разбиваются на эксплуатационные участки длиной 400...600 км, а на их границах сооружаются нефтеперекачивающие станции с резервуарным парком. В зависимости от оснащенности нефтеперекачивающих станций применяются различные системы перекачки нефти. Студенту необходимо знать рабочие характеристики нефтеперекачивающих агрегатов и их аналитическое представление, уметь рассчитывать значения коэффициентов аппроксимации этих характеристик.

Изучение основных вопросов технологического расчета магистрального нефтепровода следует начинать с рассмотрения их краткого содержания, порядка технологического расчета и обработки исходных данных. К числу последних относятся и физические свойства перекачиваемой жидкости -плотность и вязкость. Студент должен уметь определять кинематический коэффициент вязкости при любой температуре по известным его значениям при двух температурах. При этом нужно обратись внимание на ограничения при использовании эмпирических формул.

Основной формулой гидравлического расчета нефтепровода является формула Дарси-Вейсбаха, а также ее модификация - формула Лейбензона, вывод которой должен быть известен студенту. Необходимо уметь вывести формулы для определения гидравлического уклона лупинга и вставки.

Нужно уметь объяснить характер течения жидкости за перевальной точкой, причины этого и показать умение определять наличие перевальной точки на трубопроводе.

В результате расчета нефтепровода определяются его оптимальные параметры путем сравнения конкурирующих вариантов по приведенным затратам. Студент должен овладеть методикой выбора оптимального варианта. После нахождения оптимального диаметра производится уточненный расчет для определения числа насосных станции, мест их расстановки, числа насосов на каждой станции.

После изучения данного раздела дисциплины от студента требуется умение определять длину лупинга и производить расстановку станций с лупингом и без него; строить совмещенную характеристику трубопровода и насосных станций для нахождения режимов перекачки; выделять зоны возможного расположения НПС.

Студент должен быть знаком с упрощенными методами расчета коротких трубопроводов и трубопроводов с заданным расположением НПС.

Наряду со знанием расчетных формул при проектировании новых магистральных нефтепроводов важно овладеть методами расчета увеличения производительности действующих нефтепроводов, оборудованных центро­бежными и поршневыми насосами. Для этого используются лупинги (реже вставки большего диаметра) и увеличение числа насосных станций.

Особое значение придается комплексу мероприятий, связанных с различными режимами эксплуатации в зависимости от условий перекачки. Необходимо рассмотреть главнейшие мероприятия, обеспечивающие надежность и экономичность эксплуатации. Студент, пользуясь уравнениями характеристик насосов и трубопровода, а также совмещенным графиком работы НПС и трубопровода, должен пояснить, как можно регулировать подпоры и напоры на станциях отключением насосов, изменением числа оборотов насосов и дросселированием потока.

Необходимо усвоить возможные причины возникновения аварий, способы их обнаружения и ликвидации, а также методы защиты окружающей среды при аварийных утечках нефти.