Газонефтяная смесь под давлением поступает в сепаратор по патрубку 1 в раздаточный коллектор 2. Регулятором давления 3 в сепараторе поддерживается давление, которое меньше начального давления газожидкостной смеси. За счет уменьшения давления из смеси в сепараторе выделяется растворенный газ. Так как этот процесс не является мгновенным, время пребывания газожидкостной смеси в сепараторе увеличивают за счет установки наклонных полок 6, по которым она стекает в нижнюю часть газосепаратора. Выделяющийся газ поднимается вверх. Здесь он проходит через каплеуловитель 4, используемый для отделения капель нефти, и далее направляется в газопровод. Нефть по дренажной трубе стекает вниз.

Контроль за уровнем нефти в нижней части сепаратора осуществляется с помощью регулятора уровня 8 и уровнемерного стекла 11. Шлам (песок, окалина и т.п.) из аппарата удаляется по трубопроводу 9.

Достоинства вертикальных сепараторов: относительная простота регулирования уровня жидкости и очистки от отложений парафина и механических примесей; занимают относительно небольшую площадь.

Недостатки: меньшая производительность, по сравнению с горизонтальными при одном и том же диаметре аппарата; меньшая эффективность сепарации.

2.1.2. Порядок расчета газосепаратора

Толщина стенки газосепаратора определяется по формуле:
, мм (2.1)
где P – давление в газосепараторе;

D_вн. – внутренний диаметр газосепаратора;

С – коэффициент прочности сварных швов (принимается равным 2-3 мм);

– допускаемое напряжение на разрыв, МПа

, где – нормативное допускаемое напряжение ( = 387 ÷ 562 МПа – сталь Д), а – коэффициент условий (для газосепараторов принимается 10,9);

= 0,95 (для сварных корпусов).

---

Стальные эллиптические днища изготовляют диаметром от 159 до 4000 мм; отношение высоты эллиптической части днища к диаметру принято .

Толщина стенки эллиптических днищ определяется:
, мм (2.2)
где R – радиус кривизны в вершине днища, равный .

Для стандартных днищ при отношении высоты днища к его диаметру, равном 0,25 мм, R= D.

Днища стальные диаметром до 1600 мм, изготавливают из цельного листа, для них

Толщина днища принимается не меньше, чем у цилиндрической оболочки.

2.2. Расчет трубопроводов на механическую прочность

Расчетную толщину стенки трубопровода определяют по формуле:
, (2.3)
где – рабочее давление (избыточное, то есть сверхатмосферное); – наружный диаметр трубы; – коэффициент надежности по нагрузке: для нефте- и нефтепродуктоводов, работающих по системе из «насоса в насос»; – во всех остальных случаях; – расчетное сопротивление металла трубы и сварных соединений:
, (2.4)
– нормативное сопротивление растяжению (сжатию) металла труб и сварных соединений, определяемое из условия работы на разрыв, равное минимальному пределу прочности ; – коэффициент условий работы трубопровода ( для трубопроводов III и IV категорий,

---

для трубопроводов I и II категорий и для трубопроводов категории В) (приложение 18); – коэффициент надежности по материалу, определяемый по таблице 2.1 или приложению 1 таблица П1.1, таблица П1.2; – коэффициент надежности по назначению трубопровода, зависящий от его диаметра (для мм , для мм ).

При наличии продольных осевых сжимающих напряжений расчетную толщину стенки определяют по формуле:
, (2.5)
где – коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние труб:
; (2.6)
– абсолютное значение продольных осевых сжимающих напряжений, вычисляемое по действующим расчетным нагрузкам и воздействиям с учетом упруго-пластической работы металла труб в зависимости от принятых конструктивных решений:
; (2.7)
– коэффициент линейного расширения металла трубы, град^-1, – модуль упругости металла (сталь); МПа; – расчетный температурный перепад; – внут­ренний диаметр трубы.

Абсолютное значение максимального положительного или отрицательного температурного перепада, при котором толщи­на стенки определяется только из условия восприятия внутреннего давления по формуле (2.3), определяют по формулам:

---

; , (2.8)

где – коэффициент Пуассона, .
Таблица 2.1

Характеристика труб

Величина

Сварные из малоперлитной и бейнитной стали контролируемой прокатки и термически упрочненные трубы, изготовленные двусторонней электродуговой сваркой под флюсом по сплошному технологическому шву, с минусовым допуском по толщине стенки не более 5 % и прошедшие 100 %-й контроль на сплошность основного металла и сварных соединений неразрушающими методами Сварные из нормализованной, термически упрочненной стали и стали контролируемой прокатки, изготовленные двусто­ронней электродувной сваркой под флюсом по сплошному технологическому шву и прошедшие 100%-й контроль сварных соединений неразрушающими методами. Бесшовные из катаной или кованой заготовки, прошедшие 100 %-й контроль неразрушающими методами. Сварные из нормализованной или горячекатанной низко­легированной стали, изготовленные двусторонней электродуговой сваркой и прошедшие 100 %-й контроль сварных со­единений неразрушающими методами Сварные из горячекатанной низколегированной или углеро­дистой стали, изготовленные двусторонней электродуговой сваркой или токами высокой частоты. Остальные бесшовные трубы

1,34 1,40 1,47 1,55

Полученное расчетное значение толщины стенки трубы округ­ляется до ближайшего большего значения , предусмотренного государственными стандартами или техническими условиями.

Минимально допустимый радиус упругого изгиба подземных и наземных трубопроводов определяют из условий прочности поперечных сварных швов и упругой работы металла труб по формуле:

---

, (2.9)
где – коэффициент ( для трубопроводов III и IV катего­рий; для трубопроводов I и II категорий и для трубопроводов категории В) (приложение 18); – нормативное сопротивление, ко­торое равно пределу текучести, определяемому по государственным стандартам и техническим условиям на трубы (см. Приложение 1 таблица П1.1, таблица П1.2); – коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние ме­талла труб, при растягивающих продольных напряжениях ; прини­мают равным единице, а при сжимающих определяют по формуле:
, (2.10)
– кольцевые напряжения от рабочего давления:
. (2.11)
Для ориентировочного и быстрого определения допустимого радиуса упругого изгиба можно использовать соотношение:
, (2.12)
где – условный диаметр трубопровода, м.
Действительные радиусы упругого изгиба трубопровода в вер­тикальной и горизонтальной плоскостях должны быть больше . При следует применять специальные гнутые вставки труб.




Пример 2.1. Определим толщину стенки нефтепродуктопровода диаметром 530 мм и длиной 160 км, рассчитанного на рабочее давление 6,4 МПа. Температура перекачиваемого нефтепродукта Т=282К. Нефтепродуктопровод предполагается изготовить из труб Челябинского трубопрокатного завода, изготовленных по ТУ 14-3Р-03-94.

Решение.

1. По таблице П1.1 Приложения 1 находим, что это прямошовные трубы с контролируемой прокаткой, изготовленные из стали 08ГБЮ (σ_вр = 510МПа, σ_т = 350 МПа). При этом способе изготовления согласно табл. 2.1 K₁ = 1,4. Для диаметра трубопровода 530 мм = 1, а коэффициент условий работы = 0,9.

2. По формуле (2.4) находим расчетное сопротивление металла: МПа.

З. Коэффициент надежности по нагрузке . По формуле (2.3) вычисляем расчетную толщину стенки трубо­провода: м. Полученное расчетное значение толщины стенки округляем до ближайшего большего по сортаменту равного = 0,007 м.

4. Абсолютные значения максимального положительного и максимального отрицательного температурных перепадов по фор­мулам (2.8):

град;

град.

К дальнейшему расчету принимаем большую из величин = 92,9 град.

5. По формуле (2.7) находим величину продольных осевых сжи­мающих напряжений:

МПа.

Знак «минус» указывает на наличие осевых сжимающих напря­жений. Поэтому по формуле (2.6) вычисляем коэффициент , учи­тывающий двухосное напряженное состояние металла:

.

6. По формуле (2.5) пересчитываем толщину стенки нефтепродуктопровода: м.
Таким образом, ранее принятая толщина стенки, равная = 0,007 м может быть принята как окончательный результат.

---

Смотрите также файлы

• Никобанк.pdf

• Методические указания по выполнению дипломной работы по специальности.docx

• Таырыбы Мыты отбасы мыты мемлекет. Масаты Отбасы мшелеріні арасындаы бауырмалды.docx

• Сценарий летнего корпоративаВместе будем отдыхать, вместе будем зажигать.docx

• Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля.docx