Хар-ка н-да с лупингами и вставками

В общем случае, когда линейная часть нефтепровода оборудована лупингами и вставками, зависимость (1.28) примет вид

, (1.31)

или учитывая, что i_л=i∙w и i_В=i∙W

. (1.32)

С учетом (1.28) зависимость (1.32) принимает вид

. (1.33)

Q

QКР

Dz+NЭhОСТ

Н

Выражения (1.30) и (1.33) являются уравнениями характеристики нефтепровода в аналитической форме. Графически характеристика нефтепровода представлена на рис. 11.

Рис. 1.11. Характеристика нефтепровода

Начальная точка характеристики трубопровода совпадает с величиной отрезка Dz+N_Эh_ОСТ. В диапазоне расходов от 0 до Q_КР=p×D×n×Re_КР/4 (область ламинарного режима течения при Re_КР=2320) зависимость H от Q линейная. При Q> Q_КР характеристика имеет вид параболы вида Q^2–m.

Величины n, D и L_P определяют крутизну характеристики трубопровода. Чем меньше диаметр D и чем больше вязкость нефти n и расчетная длина нефтепровода L_Р, тем круче его характеристика.

При практических расчетах нет необходимости в построении характеристики H=f(Q) от начальной точки, то есть при Q=0. Вполне достаточно построить характеристику по нескольким точкам, соответствующим узкому интервалу расходов, ожидаемых при эксплуатации рассчитываемого нефтепровода.

Уравнение баланса напоров для маг. н-ов когда имеются лупинги и вст

Если в общем случае на линейной части имеются лупинги и вставки, уравнение (1.38) примет вид

. (1.39)

Определив расход Q, можно вычислить напор, развиваемый перекачивающими станциями, а также суммарные потери напора в трубопроводе. Обе эти величины одинаковы (условие баланса напоров).

H

H

Q

Q

А

Рис. 1.12. Совмещенная характеристика нефтепровода и перекачивающих станций 1 – характеристика трубопровода; 2 – характеристика перекачивающих станций

Тот же результат можно получить графически, построив совмещенную характеристику трубопровода и насосных станций. Точка пересечения характеристик называется рабочей точкой (А), которая характеризует потери напора в нефтепроводе и его пропускную способность при заданных условиях перекачки (рис. 1.12). Равенство создаваемого и затраченного напоров, а также равенство подачи насосов и расхода нефти в трубопроводе приводят к важному выводу: трубопровод и перекачивающие станции составляют единую гидравлическую систему. Изменение режима работы ПС (отключение части насосов или станций) приведет к изменению режима нефтепровода в целом. Изменение гидравлического сопротивления трубопровода или отдельного его перегона (изменение вязкости, включение резервных ниток, замена труб на отдельных участках трассы и т. п.) в свою очередь окажет влияние на режим работы всех перекачивающих станций.

 

 

Определение числа ПС

На основании уравнения баланса напоров, необходимое число перекачивающих станций составит

, (1.40)

где H_СТ=m_М×h_М – расчетный напор станции.

Как правило, значение n₀ оказывается дробным и его следует округлить до целого числа.

Рассмотрим вариант округления числа ПС в меньшую сторону (рис. 1.13.). В этом случае при n<n₀ напора станций недостаточно, следовательно для обеспечения плановой производительности Q_ПЛ необходимо уменьшить гидравлическое сопротивление трубопровода прокладкой дополнительного лупинга (вставки большего диаметра). При этом характеристика трубопровода станет более пологой и рабочая точка А₁ сместится до положения А₂.

H

Q

QПЛ

Q

A2

A1

Рис. 1.13. Совмещенная характеристика нефтепровода при округлении числа ПС в меньшую сторону

1 – характеристика трубопровода постоянного диаметра;

2 – характеристика трубопровода с лупингом (вставкой)

H

Q

QПЛ

Q

n0

n

A

A1

Во втором случае при округлении числа перекачивающих станций n₀ в большую сторону, в трубопроводе установится расход Q>Q_ПЛ (рис. 1.14). Если нет возможности обеспечить такую производи­тель­ность, требуется снизить напор станции. Уменьшить напоры ПС можно следующими способами: установкой сменных роторов, отключением части насосов (циклической перекачкой), а также обточкой рабочих колес.