ежимів магістральних нафтопроводів призводить до перевитрати електроенергії на перекачування і перевищенню експлуатаційних витрат.
. При закачуванні в трубопровід нафти з температурою, що відрізняється від температури навколишнього середовища вздовж траси, формується неізотерміческімі початкова ділянка, довжина якого може бути порівнянна або дорівнює довжині перегону між насосними станціями. Нафта, видобута з надр Землі, оброблена присадками (температура введення присадок порядку 50 ... 70 ° С) або пройшла спеціальну термообробку, поліпшує її транспортабельні властивості, перекачується в неізотерміческімі режимі. Так як температурні режими початкових ділянок трубопроводів нестабільні, сильно залежать від кліматичних умов, то теплогідравлічний розрахунок таких ділянок повинен виконуватися з урахуванням нестаціонарного теплообміну. Характерна ситуація склалася на нафтопроводі Кумколь - Каракоін Східного філії НКТН КазТрансОйл. В умовах глибокої недовантаження по продуктивності розрахунок експлуатаційних режимів та обґрунтування способів перекачування в'язкопластичні нафти, що володіє тиксотропні властивості, досить проблематичний. Введення депресорних присадок в потік вимагає підігріву нафти і робить перекачку нафти по трубопроводу неізотермічній. Слід зазначити, що використання присадок не вирішує проблеми. У холодні зимові періоди створюються ситуації, коли нафта прокачати неможливо. В умовах Середньої Азії спосіб гарячої перекачування Кумкольскіх нафт, що не вимагає дорогих присадок, може виявитися економічно вигідним. Слід зазначити, що є багатий досвід експлуатації в подібних умовах найбільшого гарячого нафтопроводу великого діаметру (720-1020 мм) Узень - Гур'єв - Куйбишев, за яким перекачувалася високозастивающая Мангишлакського нефть з температурою застигання tз=28 ° С і температурою нагріву tн=65 ° С. В даний час цей трубопровід також неізотерміческімі, але працює на знижених температурних режимах, порядку 30 ° С, так як суміш нафт, що йде по трубопроводу, має помірну в'язкість. Зі збільшенням частки високов'язких нафт температура перекачування буде відповідно зростати. Для магістрального нафтопроводу Уса - Ухта, по якому перекачуються високозастивающіе нафти Тимано - Печерської нафтогазоносної провінції з додаванням депресорних присадок, також гостро стоїть проблема розрахунку і обгрунтування режимів перекачування нафт по трубопроводу. Справа в тому, що частка важкої і високопарафіністой нафти, що володіє в'язкопластичні властивостями, в перспективі буде коливатися в межах 37 ... 56%, а використання депресорних присадок може не дати очікуваного ефекту. Спосіб гарячої перекачування в даний час розглядається як альтернативний.
. Особливу складність представляють собою розрахунки гарячих трубопроводів, по яких перекачування високов'язких і високозастивающіх рідин здійснюється при більш високих температурах, порядку 60-120 ° С. При гарячої перекачуванні здійснюється підігрів нафти в печах проміжних теплових станцій, що не тільки збільшує собівартість трубопровідного транспорту нафти або нафтопродуктів, а й ставить специфічні проблеми надійності та екологічної безпеки системи. Так як підігріта нафту з часом остигає, а спеціально оброблена нафта втрачає тимчасово поліпшені транспортабельні властивості, то як для гарячих raquo ;, так і для будь-яких неізотермічних трубопроводів, повинні розраховуватись:
) час безпечної зупинки? бо і пускові параметри відцентрових насосів (подача Q і тиск Р) на момент поновлення перекачування;
) час прогріву трубопроводу? ін при пуску його з холодного стану;
) час безпечної роботи? бр трубопроводу на знижених режимах (при тимчасовому зменшенні подачі насосів, зниженні температури нагріву перекачується нафти і т.д.).
При розрахунках експлуатаційних режимів неізотермічних трубопроводів необхідно зважати на те, що подібні системи практично не працюють в проектних режимах з ряду причин, таких, як кліматичні зміни навколишнього середовища (температури, властивостей ґрунту й т.п.), сезонність завантаження системи, поетапне введення потужностей, старіння і знос устаткування, падіння продуктивності внаслідок виснаження родовищ, зміна вантажопотоків і т.д. Тому, як для гарячих raquo ;, так і просто неізотермічних трубопроводів, що характеризуються менш інтенсивною тепловіддачею, реальна небезпека заморожування трубопроводу або скидання подачі внаслідок надмірного зростання гідравлічного опору. Тому до Теплогідравлічного розрахунками таких трубопроводів пред'являються підвищені вимоги. Крім звичайного проектувального теплогідравлічного розрахунку необхідно виконувати розрахунки нестаціонарних режимів, таких, як пуск, зупинка і відновлення перекачування. Динамічні характеристики можуть бути побудовані для рідин з різними реологічними моделями. Великою перевагою даного методу є те, що він дозволяє врахувати зміну подачі відцентрових насосів внаслідок зміни гідравлічного опору трубопро...
