3)
Величина W являє собою співвідношення крутизни сумарною характеристики початкового кількості перекачувальних станцій до крутизни характеристики трубопроводу. Залежно від типу використовуваних насосів, діаметра труби і в'язкості перекачується нафти величина W може істотно змінюватися.
Для зручності аналізу отриманого виразу припустимо, що напір перекачувальної станції не залежить від подачі, тобто B=0. Тоді формула (33) прийме вигляд
(34)
З формули (34) видно, що при подвоєнні числа перекачувальних станцій і збереженні їх колишнього напору збільшення продуктивності нафтопроводу залежить тільки від режиму перекачування: при т=1? НПС=2; при т=0,25? НПС=1,49; при т=0,1? НПС=1,44; при т=0? НПС=1,41. Необхідно підкреслити, що цей спосіб збільшення продуктивності забезпечує її подвоєння тільки при ламінарному режимі, який в практиці експлуатації магістральних нафтопроводів практично не зустрічається. При турбулентному режимі перекачування подвоєння станцій дозволяє теоретично збільшити продуктивність на 41 .. .49%, тобто менш ніж у півтора рази. Якщо ж врахувати, що В? 0, то знайдені величини? НПС будуть трохи менше. Прокладка лупінга
З рівняння балансу напорів для трубопроводу, що має лупінг довжиною l Л
(35)
випливає, що його продуктивність складе
(36)
Відповідно, збільшення продуктивності станеться в число разів, рівна
(37)
Як і раніше, для зручності аналізу приймемо, що W=0. У результаті формула (37) прийме вигляд
(38)
Видно, що збільшення продуктивності в цьому випадку залежить від того, яку частку від загальної довжини основної магістралі становить лупінг, від співвідношення діаметрів лупінга і основного трубопроводу, а також від режиму перекачування.
У табл. 2 наведені розрахункові величини? Л для випадку, коли діаметри основної магістралі і лупінга рівні.
Таблиця 2 - Збільшення продуктивності нафтопроводу, що досягається прокладкою лупінга того ж дня метра
mВелічіна при t/L p равном0,050,250,50,751,011.031,14Тзз1,6020,251.021,121.281,53"gt;ол1.021,111,271.52201,021,111.261,512
Видно, що прокладка лупінга, рівного протяжності основного трубопроводу, дозволяє подвоїти його пропускну спроможність незалежно від режиму течії. Дуже важливо, що така величина? Л досягається без будівництва додаткових нафтоперекачувальних станцій і тому побудований лупінг не є просто новим нафтопроводом.
З формули (38) можна виразити необхідну довжину лупінга, що забезпечує збільшення продуктивності нафтопроводу в задане число раз
(39)
Розрахунки за формулою (39) показують: таке ж збільшення продуктивності, що і при подвоєнні числа НПС (? Л =? НПС) досягається за таких довжинах лупінга: при m=1 l Л=L p; при m=0,25 l Л=0,712L p; при m=0,1 l Л=0,683L p; при m=0 l Л=0,667L p; тобто залежно від режиму течії довжина лупінга повинна становити від 66,7 до 100% довжини основної магістралі.
На жаль, на збільшення пропускної здатності нафтопроводів накладається ряд обмежень. Так, нерідко з метою зниження капіталовкладень трубопроводи проектують з зменшується товщиною стінки (відповідно до характеру зміни тисків між станціями). У цих умовах подвоєння числа НПС, що приводить до збільшення тиску в середині перегонів, може виявитися неможливим. Проблематично збільшення числа нафтоперекачувальних станцій і на трубопроводах, що мають значний термін експлуатації, так як їх стінка ослаблена накопиченими дефектами.
На застосування методів збільшення продуктивності певні обмеження накладає і обладнання, встановлене на НПС. Покажемо це на прикладі подвоєння числа нафтоперекачувальних станцій (рис. 8). Нехай спочатку робочою точкою була точка А, якої відповідала продуктивність Q А Після подвоєння числа НПС продуктивність нафтопроводу стала рівною Q В. Чи буде вона перебувати в межах зони максимальних ККД насосів? Буде, якщо спочатку нафтопровід працював з продуктивністю
(40)
При ламінарному режимі перекачування; при турбулентному режимі в зоні гідравлічно гладких труб - 0,808QH,; в зоні змішаного тертя - - 0,8330Q H; в зоні квадратичного тертя - 0,849QH. Як бачимо, якщо режим течії ламінарний, то величина QB, при подвоєнні числа НПС завжди знаходиться за межами робочої частини характеристики насосів. При турбулентному ж режимі величина Q s може залишитися в межах робочої зони ...
