Технологический расчет магистральных нефтепроводов
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
Содержание:
Введение
. Определение оптимальных параметров нефтепровода
1.1 Расчетные значения вязкости и плотности перекачиваемой нефти
.2 Выбор насосного оборудования нефтеперекачивающей станции и расчет рабочего давления
1.3 Определение диаметра и толщины стенки трубопровода
1.4 Расчет прочности и устойчивости нефтепровода
. Гидравлический расчёт трубопровода
.1 Гидравлический расчет нефтепровода, определение числа перекачивающих станций
.2 Расстановка перекачивающих станций по трассе нефтепровода
. Определение оптимальных режимов работы нефтепровода
.1 Графический метод
.2 Численный метод
.3 Определение рациональных режимов перекачки
Вывод
Список литературы
Введение
Топливно-энергетический комплекс России представляет совокупность энергетических систем: газо-, угле-, нефтеснабжения, нефтепродуктообеспечения, электроэнергетики и др. Каждая из этих систем состоит из взаимосвязанных отдельных технологических процессов, управляемых и контролируемых человеком и предназначенных для транспорта, хранения, перевалки и распределения среди потребителей соответствующих энергоресурсов: нефти, нефтепродуктов, газа, угля, электроэнергии и т.д.
Рассматривая систему трубопроводного транспорта нефти (нефтеснабжения), следует отметить, что ей присущи основные особенности, характерные для больших систем энергетики. К ним относятся взаимосвязь с другими отраслями промышленности, территориальная распределенность, сложность, непрерывность развития и обновления, инерционность и непрерывность функционирования, многоцелевой характер и неравномерность процессов приема и сдачи нефти. В 1992 г. с образованием Российской Федерации, как самостоятельного суверенного государства, произошло разделение единой системы нефтеснабжения в СССР на национальные подсистемы. С этого времени эксплуатация около 48 тыс. км магистральных нефтепроводов России осуществляется государственной акционерной компанией по трубопроводному транспорту нефти "АК "Транснефть".
В условиях снижения добычи нефти и объемов ее транспортировки, роста издержек производства, старения основных фондов (трубопроводов, резервуаров, оборудования и др.) ОАО "АК "Транснефть" удалось не только обеспечить надежную работу нефтепроводов, сохранить высококвалифицированных специалистов, увеличить пропускную способность на важнейших направлениях, но и провести проектирование и закончить строительство важных новых магистралей. Это позволяет быть уверенными в том, что одна из важнейших систем трубопроводного транспорта будет и сегодня способствовать подъему экономики России в целом и топливно-энергетического комплекса в частности.
На современном этапе при проектировании систем трубопроводного транспорта нефти необходимо обеспечивать техническую осуществимость в сочетании с передовыми технологиями, экологическую безопасность и экономическую эффективность, а также высокую надежность при эксплуатации, что требует, в свою очередь, высококвалифицированных специалистов в области проектирования, сооружения и эксплуатации магистральных нефтепроводов и хранилищ.
Протяженность трубопроводных магистралей России постоянно увеличивается, осуществляется модернизация и техническое перевооружение ранее построенных трубопроводов, внедряются современные средства связи и управления, совершенствуются технологии транспорта высоковязких и застывающих нефтей, сооружения и ремонта объектов магистральных трубопроводов.
1. Определение оптимальных параметров нефтепровода
.1 Расчетные значения вязкости и плотности перекачиваемой нефти
Вычисляем значения кинематической вязкости [1, стр.6-36]
)по формуле Вальтера
Вычисляем значения эмпирических коэффициентов a и b по формулам
,
,
,
,
мм2/с;
)по формуле Рейнольдса-Филонова
Т.кТ2<Тр<Т1, 293К<275К<273К
Определяю крутизну вискограммы
мм2/с
Вычисляем значение расчетной плотности нефти при Тр по формуле Д.И. Менделеева
,
,
где температурная поправка, кг/м3К
тогда,
кг/м3К,
кг/м3
.2 Выбор насосного оборудования нефтеперекачивающей станции и расчет рабочего давления
Определим расчетную часовую пропускную способность нефтепровода по формуле
м3/ч.
В соответствии с найденной расчетной часовой производительности нефтепровода подбирается магистральные и подпорные насосы нефтеперекачивающей станции исходя из условия
,8Qном<Qч<1,2 Qном,
м3/ч <2529,715 м3/ч <3000 м3/ч
Согласно приложения 2 и 3, выбираем насосы: магистральный насос НМ 2500-230 и подпорный насос НПВ 2500-80.
Напор магистрального насоса (D2= 425 мм) составит по формуле
Нмн(пн)=Н0+аQч -вQ ч2
Нмн=246,7-16,8х10-6х2529,7152=139,189 м,
Напор подпорного насоса (D2= 540 мм) составит
Нпн=79,7-10-6х2529,7152=73,301 м
Далее рассчитываю рабочее давление на выходе головной насосной станции по формуле
Найденное рабочее давление должно быть меньше допустимого из условия прочности запорной арматуры
Р<Рдоп, где Рдоп=6,4 МПа.
Условие 4,211 МПа < 6,4 МПа выполняется.
.3 Определение диаметра и толщины стенки трубопровода
Внутренний диаметр нефтепровода вычисляется по формуле
подставл?/p>