Файл: Расчет магистрального нефтепровода в теплый период времени.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2023
Просмотров: 137
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО науки и высшего ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИфедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования«Дальневосточный федеральный университет»(ДВФУ)
Практическая работа №10подисциплинеМагистральныетрубопроводы
г. Владивосток2021 г.ЗадачаВыполнить расчет магистрального нефтепровода, предназначенного дляработывсистеметрубопроводов(????НП= 1,07; однониточный нефтепровод, подающий нефть к нефтеперерабатывающему заводу)[2,п.5.1.6]сгодовойпроизводительностью ????????= 48 млн. т/год. Протяженность участкаL =518,8км,разностьгеодезическихотметоксоставляет∆????= 106,8м.Понефтепроводутранспортируетсянефтьсосвойствами????293=862,7 кг/м3;ν273=39,9 мм2/с;ν293= 7,1 мм2/с;расчетнаятемператураперекачкисоставляет Тр= 284 К, которая увеличилась на 10 К по сравнению с температурой в ПР5. Допустимое рабочее давление принять равным Рдоп= 7,4МПа.Необходимо проследить зависимость работы эксплуатационного участка от температуры перекачиваемой нефти.Исходные данные и алгоритм расчета аналогичен ПР5.РешениеТак как нам сейчас необходимо провести расчет нефтепровода для одного ЭУ, то рассчитаем все данные, для ????
2 = 284 К. Также мы найдем зависимость между основными величинами, и дадим оценку изменения характеристик перекачки по сравнению с результатами, полученными при расчете ПР5.Найдем характеристики перекачки нефти для температуры 284 К, для температуры 274 К возьмем из расчетов ПР5.1. РасчетныезначенияплотностиивязкостиперекачиваемойнефтиРасчетнаяплотностьопределяетсяпоследующейформуле:
Где , – плотность нефти при заданной температуре и 293К соответвенно, кг/м3; – температурная поправка, кг/(м3
К).Сначала вычисляем значение температурной поправки по формуле (2):
Затем расчетную плотность нефти по формуле (1):
Расчетную кинематическую вязкость нефти определяем по формуле Вальтера (ASTM):
Где – кинематическая вязкость нефти, мм2/с; и – постоянные коэффициенты, определяемые по двум значениям вязкости
и при двух температурах Т1 и Т2;T – расчетная температура, К.Avи Bvопределяется по формулам:
После несложный преобразований формулу (3) можно привести к виду:
Где Ат – расчетный коэффициент, равный:
По известным значениям вязкости определяем коэффициенты Avи Bvпо формулам (4 и 5):
Объеденив формулы (6) и (7) получим, что расчетная вязкость равна:2. Выбор насосного оборудования НПС и расчет рабочего давленияРасчетная часовая производительность нефтепровода (м3/ч) при определяется по формуле:
Где Np – число рабочих дней в году; ρT – расчетная плотность, кг/м3 ; kHП – коэффициент неравномерности перекачки; Gr – годовая (массовая) производительность нефтепровода, млн т/год. Расчетное число рабочих дней магистрального нефтепровода Np определяется с учетом затрат времени на техническое обслуживание
Где а и b – постоянные коэффициенты; Q – расчетная подача, определяемая формуле (8). Таблица 1 – Коэффициенты Q – H характеристики нефтяных насосов
Напор магистрального насоса (D2 = 450 мм) по формуле (9) составит:Напор для подпорных насосов (D2 = 580 мм) для половины расхода (из схемы параллельного подключения, расход делится на число параллельно работающих насосов) по аналогичной формуле (9):По значениям напоров вычисляется рабочее давление (МПа):
Где ρT – расчетная плотность, кг/м3 ; g – ускорение свободного падения, g = 9,81 Н/кг;
hП, hM – напоры развиваемые подпорным и магистральным насосами при расчетной подаче, м; mM – число магистральных насосов на НПС; pДОП – допустимое рабочее давление, согласно условию равно pДОП = 7,4 МПа. Насосы с номинальной подачей от 500 м3 /ч и более соединяются последовательно по схеме – три работающих плюс один резервный. Поэтому при вычислении рабочего давления примем, что число работающих магистральных насосов на НПС mM = 3. По формуле (10):Условие (10) выполняется (???? = 5,4), следовательно, расчетный напор НПС находится по формуле.
Где m – число магистральных насосов; hM – напор НМ 7000–210, м. Подставив значения в формулу (11), получим:3. Определение диаметра и толщины стенки трубопровода Так как при изменении температуры перекачки нефти, мы будем использовать то же насосное оборудование и трубы, то примем все значения с практической работы №5.????н = 1220 мм – диаметр нефтепровода;???? = 12 мм – толщина трубы;????вн = 1196 мм – внутренний диаметр нефтепровода.4. Гидравлический расчёт нефтепровода Гидравлический расчет нефтепровода выполняется для найденного значения внутреннего диаметра DВН. Результатом гидравлического расчета является определение потерь напора в трубопроводе. При перекачке нефти по магистральному нефтепроводу напор, развиваемый насосам перекачивающих станций, расходуется на трение hτ (с учетом местных сопротивлений), статического сопротивления из–за разности геодезических (высотных) отметок Δz, а также создания требуемого остаточного напора в конце каждого эксплуатационного участка трубопровода hОCT. Слагаемое hτ зависит от скорости течения нефти в трубопроводе. Средняя скорость течения нефти (м/с) определяется по формуле:
Где Q – расчетная производительность трубопровода, определяемая по формуле (8);
| ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ Отделение горного дела и нефтегазового дела |
по теме «Расчет магистрального нефтепровода в теплый период
времени»
| Выполнил: студент группы: Б3119-21.03.01срстт(1) ___________ М.Н. Трофимова |
| Проверил: старший преподаватель ___________ А.А. Морозов _______________________ (оценка) |
2 = 284 К. Также мы найдем зависимость между основными величинами, и дадим оценку изменения характеристик перекачки по сравнению с результатами, полученными при расчете ПР5.Найдем характеристики перекачки нефти для температуры 284 К, для температуры 274 К возьмем из расчетов ПР5.1. РасчетныезначенияплотностиивязкостиперекачиваемойнефтиРасчетнаяплотностьопределяетсяпоследующейформуле:
 | (1) |
 | (2) |
К).Сначала вычисляем значение температурной поправки по формуле (2):  | |
 | |
 | (3) |
и при двух температурах Т1 и Т2;T – расчетная температура, К.Avи Bvопределяется по формулам:
 | (4) |
 | (5) |
 | (6) |
 | (7) |
 |
 | (8) |
, ремонт и ликвидацию повреждений (около 15 дней) и принимается равным Np = 350 суток в течение года. Тогда по формуле (8) получим, что:
В соответствии с расчетной часовой производительностью выбираем насосы: магистральный насос НМ 7000–210 и два соединенных параллельно подпорных насоса НПВ 5000–120, поскольку одного подпорного насоса недостаточно для обеспечения требуемой производительности, при этом напор, развиваемый насосами не суммируется.
Задаваясь наибольшими значениями диаметров рабочих колес D2, определим напоры, развиваемые насосами при расчетной производительности перекачки. Для этого воспользуемся уравнением напорной характеристики насоса (коэффициенты а и b приведены в таблице 1) [1, приложение Е и Ж, с. 780]:
 | (9) |
| Марка насоса | Диаметр рабочего колеса D2, мм | Коэффициенты Q – H характеристики нефтяных насоса |
| По формуле (9) | ||
| HM 7000-210 | 450 | a = 262,5 м; b = 1,8173∙10-6 ч2/м5 |
| НПВ 5000-120 | 580 | a = 123,1 м; b = 1,2315∙10-6 ч2/м5 |
 | (10) |
hП, hM – напоры развиваемые подпорным и магистральным насосами при расчетной подаче, м; mM – число магистральных насосов на НПС; pДОП – допустимое рабочее давление, согласно условию равно pДОП = 7,4 МПа. Насосы с номинальной подачей от 500 м3 /ч и более соединяются последовательно по схеме – три работающих плюс один резервный. Поэтому при вычислении рабочего давления примем, что число работающих магистральных насосов на НПС mM = 3. По формуле (10):Условие (10) выполняется (???? = 5,4), следовательно, расчетный напор НПС находится по формуле.
 | (11) |
 | (16) |