Введення
При відсутність достатньо обгрунтованих доводів економічно оптимальної трасою трубопроводу буде траса, прокладена по прямій, що сполучає його кінцеві пункти.
До факторів, які виключають можливість будівництво трубопроводів по прямолінійній трасі, відносяться наступне:
перетин траси такій місцевості, де будівництво трубопроводу буде пов'язано з великими капіталовкладеннями;
проходження траси через зони безпеки інших споруд або перетину шосейних доріг, залізничних колій;
скорочення витрат на будівництво, створення зручностей для експлуатації, прискорення в разі необхідності ремонтних робіт, при прокладці трубопроводу уздовж шосейних або залізниць.
Оптимальний діаметр труб - це такий діаметр, при якому забезпечується транспорт нафти з мінімальними витратами.
Якщо по трубопроводу протягом всієї його експлуатації транспортується продукція одного, відносно добре вивченого нафтовидобувного району, бажану річну пропускну здатність трубопроводу можна визначити, виходячи з плану видобутку нафти. Знаючи цю пропускну здатність, можна вибрати діаметр трубопроводу, що забезпечує транспорт нафти з найменшими витратами протягом усього часу експлуатації промислу або трубопроводу.
У дійсності трубопровідний транспорт нафти має в більшій чи меншій мірі переривчастий характер. Паузи в процесі перекачування створюють гнучкість, необхідну для того, щоб сприйняти різного роду нерівномірності в подачі нафти з промислів. Проте становище коефіцієнта експлуатації трубопроводу викликає збільшення вартості транспортування одиниці продукції.
Вихідні дані для проектування
Масова витрата Gr=35 млн т/рік.
Розрахункова температура t=+ 4С
Щільність нафти при t=20 С, r 20=862 кг/м
Коефіцієнт кінематичної в'язкості V20 C=31 * 10 м/СC=18 * 10 м/с
Залишковий напір hкн=39м
Розрахункова довжина трубопроводу, L=650 км
Різниця геодезичних відміток D z=+ 55м
Кількість експлуатаційних дільниць Nе=1
1. Розрахунок технологічного магістрального нафтопроводу
Розрахункова годинна пропускна здатність нафтопроводу Q визначається виходячи з 350 робочих діб:
) Q=Gr/(+8400 * r)
де Gr - масовий річна витрата нафти;
r - розрахункова щільність нафти (при розрахунковій температурі);
- розрахункова кількість годин роботи в році.=(35 * 10 * 10)/(8400 * 873)=4772.81/ч=1.326 м/c
Розрахункова щільність нафти r при температурі tр
r=r 20 - (1,825 - 0,001315 r 20) * (tр - 20),
де r 20 - щільність нафти при t=20 С, кг/м
r=862 - (1,825 - 0,001315 * 862) * (4- 20)=873 кг/м
Розрахунковий коефіцієнт кінематичної в'язкості нафти vp визначається за в'язкісно-температурної кривої. При її відсутності розрахунковий коефіцієнт кінематичної в'язкості можна визначити за формулою Вальтера
) lg * lg (vp + 0,8)=а + b * lg * Тр
де в'язкість vp вимірюється в сСт (мм/с), Тр - розрахункова температура в кельвінах (К).
Для знаходження коефіцієнтів а і b необхідно знати значення в'язкості v1 і v2 при двох температурах Т1 і Т2;
) а=lg * lg (vp + 0,8) - b * lg * Т1=4.3487=((lg (v20 + 0,8))/(lg lg (v50 + 0, 8)))/(lg * Т1 - lg * Т2)=((lg (31 + 0,8))/(lg lg (18 + 0,8)))/(lg 293 - lg 323)=- 1 , 6903
Характеристика деяких труб представлена ??механічними властивостями матеріалу. З яких вони приготовлені, в табл. 1.
Таблиця 1. Механічні характеристики трубних сталей (1)
МаркаПредел міцності s в, МПаПредел плинності s т, МПаСостояніе поставки металу трубДіаметр зовнішній Dн, ммТолщіна стінки, мм14Г2САФ570400Нормалізованний ліст122011; 11,5; 13; 1517Г1С520360Нормалізов. ліст10209,5; 10; 11; 12,5; 14Горячекатанний ліст8208,5; 9; 10; 10,5; 11; 127207,5; 8; 8,5; 9; 10; 11; 125 296; 6,5; 7; 7,5; 8; 917Г2СФ550330Спірально-шовні з рулонної гарячекатаної сталі122012102010; 10,58208; 9,5; 10; 11; 11,57207; 8,5; 9,5; 10; 11,55295,5; 6; 6,5; 7; 7,5; 8,517Г1С520360Спірально-шовні з рулонної гарячекатаної сталі122012 102010; 10,58208,5; 10; 11,5; 127207,5; 8,5; 9; 10; 10,5; 125296; 6,5; 7; 7,5; 8; 916Г2САФ600420Нормалізованний ліст10209; 10; 10,5; 1214ХГС500350Горячеправленние нормалізуєтьс...
