Определение числа перекачивающих станций - Технологический расчет нефтепровода

На основании уравнения баланса напоров:

Тогда необходимое число перекачивающих станций для условий обеспечения расчетной производительности нефтепровода составит:

Рассмотрим вариант округления числа НПС в меньшую сторону.

При N=6 гидравлическое сопротивление трубопровода можно снизить прокладкой дополнительного лупинга.

Длину лупинга ?л можно рассчитать из соотношения:

Где

При равенстве D = Dл величина

.

Полагая, что диаметр лупинга и основной магистрали равны, режим течения в них одинаков (m=0,1), найдем значения коэффициента и его длину ?Л.

;

Гидравлический уклон трубопровода с лупингом определяется как:

Величина гидравлического уклона лупинга:

Рассмотрим вариант округления числа НПС в большую сторону.

При округлении числа НПС в большую сторону (N=7), рассмотрим вариант циклической перекачки с различным числом работающих насосов на НПС.

В случае округления числа станций в большую сторону (N>n0, n=7) целесообразно предусмотреть вариант циклической перекачки. При циклической перекачке эксплуатация нефтепровода осуществляется на двух режимах: часть планового времени 2 перекачка ведется на повышенном режиме с производительностью Q2>Q (например, если на каждой НПС включено Mм магистральных насосов). Остаток времени 1 нефтепровод работает на пониженном режиме с производительностью Q1<Q (например, если на каждой НПС включено Mм -1 магистральных насосов).

Параметры циклической перекачки определяются из решения системы уравнений

Где VГ - плановый (годовой) объем перекачки нефти, VГ=24NрQ;

Ф1, Ф2 - продолжительность работы нефтепровода на первом и втором режимах.

Значения Q1 и Q2 определяются графически из совмещенной характеристики нефтепровода и нефтеперекачивающих станций либо аналитически.

Решение системы сводится к вычислению продолжительности работы нефтепровода на первом и втором режимах 1 и 2:

Построение совмещенной характеристики нефтепровода и нефтеперекачивающих станций.

Для этого выполним гидравлический расчет нефтепровода постоянного диаметра и оборудованного лупингом в диапазоне расходов от 500 до 3000 м3/ч. Для построения характеристик магистрального и подпорных насосов используем найденные ранее зависимости:

Для построения напорной характеристики насосных станций используем:

.

Число эксплуатационных участков:

Для построения характеристики магистрального трубопровода выведем уравнение характеристик в виде:

где

Тогда уравнение зависимости потерь напора от расхода в нагнетательном трубопроводе можно описать по уравнению:

Для построения характеристики магистрального трубопровода с лупингом выведем уравнение характеристик в виде:

Где - потери напора в нефтепроводе с лупингом при

Тогда уравнение зависимости потерь напора от расхода в нагнетательном трубопроводе с лупингом можно описать по уравнению:

Результаты вычислений представлены в табл. 1.

Таблица 1. Результаты расчета характеристик трубопровода и перекачивающих станций.

Расход Q, м3/ч

Напор насосов

Характеристика трубопровода

Характеристика нефтеперекачивающих станций

HМ, м

HП, м

1) постоянного диаметра

2) с лупингом

3) N=6;

MМ=3

4) N=7;

MМ=3

5) N=7;

MМ=2

500

256,6

101,5

317,6

296,6

4152,77

4922,44

3383,09

1000

250,1

98,6

1069,3

985,3

4047,96

4798,37

3297,56

1500

239,4

93,9

2322,2

2133,1

3873,29

4591,58

3155,00

2000

224,4

87,4

4076,3

3740,1

3628,75

4302,08

2955,42

2500

205,2

78,9

6331,5

5806,3

3314,35

3929,87

2698,82

3000

181,6

68,6

9087,8

8331,6

2930,07

3474,94

2385,20

Графически совмещенная характеристика нефтепровода и нефтеперекачивающих станций приведена на рис. 2.

Точка пересечения A характеристики нефтепровода с лупингом длиной ?Л и нефтеперекачивающих станций (N=6) подтверждает правильность определения величины ?Л, так как QA=Q=1964 м3/ч.

При округлении числа ПС в большую сторону (N=6) рассчитаем параметры циклической перекачки. Из совмещенной характеристики трубопровода и нефтеперекачивающих станций (N=6; MM=3; рабочая точка A2) определим значение расхода Q2=2045,6 м3/ч. Если на каждой НПС отключить по одному насосу (N=6; MM=2), то рабочая точка совмещенной характеристики переместится в положение A1, и нефтепровод будет работать с производительностью Q1=1700 м3/ч.

Так как выполняется условие Q1<Q<Q2, рассчитаем время работы нефтепровода на режимах, соответствующих расходам Q1 и Q2.

Похожие статьи




Определение числа перекачивающих станций - Технологический расчет нефтепровода

Предыдущая | Следующая