Файл: 1 Определение оптимальных параметров магистрального нефтепровода 4.docx

---

3 Гидравлический расчет нефтепровода

Расчет ведем согласно [1].

Определяем секундный расход нефти и ее среднюю скорость по формулам





Определяем режим течения, для этого находим число Рейнольдса по формуле



Так как , режим течения жидкости турбулентный.

Определим зону трения.

Для этого определяем относительною шероховатость труб при =0,05 мм по формуле


Первое переходное число Рейнольдса определяем по формуле



Второе переходное число Рейнольдса определяем по формуле



Так как , то течение нефти происходит в зоне гидравлически гладких труб, поэтому коэффициент гидравлического сопротивления вычисляем по формуле Блазиуса



Определяем гидравлический уклон в нефтепроводе по формуле





Полные потери напора в трубопроводе определяются по формуле





где – коэффициент, учитывающий надбавку на местные сопротивления в линейной части нефтепровода;

– разность геодезических отметок конца и начала нефтепровода, м;

– остаточный напор в конце эксплуатационного участка необходимый для закачки нефти в резервуары

---

, примем

– число эксплуатационных участков.

Определяем расчетный напор одной станции по формуле









Расчётное число насосных станций определяем по формуле





Если округлить число НПС в меньшую сторону (2 станций), то гидравлическое сопротивление трубопровода можно снизить прокладкой лупинга, приняв диаметр лупинга равным диаметру основного трубопровода. Найдём значение и длину лупинга по формулам





где – округленное меньшее целое число перекачивающих станций

Построим совмещенную характеристику нефтепровода постоянного диаметра и нефтеперекачивающих станций. Для этого выполним гидравлический расчет нефтепровода в диапазоне от 2500 до 4300 м3/ч с шагом 300м3/ч. Результаты вычислений представлены в таблице 6.
Таблица 6 - Результаты расчета характеристик трубопровода и перекачивающих станций

Расход, м3/ч	Напор насосов, м		Характеристика трубопроводов		Характеристика нефтеперекачивающих станций
	магистрального насоса	подпорного насоса	с постоянным диаметром	с лупингом	5	6	8	9
2500	237,23	74,92	737,14	631,46	1261,09	1498,32	1972,79	2210,03
2800	228,08	69,55	914,63	785,78	1209,95	1438,03	1894,19	2122,27
3100	217,89	63,58	1106,99	953,02	1153,03	1370,92	1806,69	2024,58
3400	206,66	57,00	1313,85	1132,86	1090,31	1296,97	1710,30	1916,96
3700	194,40	49,82	1534,87	1325,01	1021,81	1216,21	1605,00	1799,40
4000	181,10	42,02	1769,76	1529,22	947,52	1128,61	1490,81	1671,91
4300	166,76	33,62	2018,25	1745,26	867,44	1034,20	1367,72	1534,48

---

1 – Характеристика нефтепровода, 2 – характеристика нефтепровода с лупингом, 3-6 – характеристики НПС

Рисунок 5 – Совмещенная характеристика нефтепровода и нефтеперекачивающих станций

Точка пересечения М характеристики нефтепровода с лупингом и нефтеперекачивающих станции (n= ) подтверждает правильность определения длины лупинга, так как

---

4 Регулирование режимов работы нефтепровода

При округлении числа НПС в большую сторону рассчитаем параметры циклической перекачки. Из совмещенной характеристики трубопровода и нефтеперекачивающей станции при n=3, m=3 рабочая точка переместится в точку М2, а расход соответствует . Если на всех НПС отключить по одному насосу n=3, m=1, то рабочая точка переместится в точку М1, а нефтепровод будет работать с производительностью .

Так как выполняется условие , по формуле рассчитываем время работы нефтепровода на режимах, соответствующих расходам и

5 Расстановка станций по трассе магистрального нефтепровода

Рассмотрим расстановку станций на местности исходя из максимальной производительности нефтепровода при 3 и .

Гидравлический уклон при максимальной производительности составляет

.

Напоры, развиваемые подпорными и магистральными насосами при максимальной подаче , вычисляются по формуле





Определяем расчетный напор одной станции



Построим гидравлический треугольник, за горизонтальный катет примем

отрезок , равный

---