Режим работы нефтепровода при отключении НС

Одним из самых важных режимов при эксплуатации нефтепровода является работа при отключении одной из НПС на трассе. Временное отключение какой-либо станции может быть вызвано неполадками в системе нефтеснабжения, аварией и т.д. Выход из строя НС резко меняет режим работы нефтепровода, а именно расход, давление, подпоры перед НС. Рассмотрим изменение режима работы при отключении третьей НПС (при п1>п).

Методика решения

1. Рассмотрим работу нефтепровода при отключении станции «С» и определим производительность.

Рис. 8. Схема нефтепровода с расстановкой НПС по трассе

Примем, что ∆Z = 0. Тогда линия изменения напоров имеет вид:

i*< i

Рис. 9. Линия изменения напоров при отключении 3-й НПС

i – гидравлический уклон до отключения НПС; i* – гидравлический уклон после отключения НПС.

При отключении станции расход Q* устанавливается автоматически в результате саморегулирования. Очевидно, что Q* < Q. Максимальная величина Q* возможна, если:

НС-1 = [Нд];

∆НС+1=[∆Нд],

тогда получим:

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №3 - открытая онлайн библиотека ,

где Нд-∆Нд – располагаемый напор на сдвоенном перегоне; ∆Z / – ∆Z сдвоенного перегона; lС+1- lС-1 – длина сдвоенного перегона.

Величина Q*тах будет лимитировать (ограничивать) производительность всего трубопровода, ее можно принять за расчетную.

2. Определим полные потери напора в трубопроводе при отключении НПС:

Н*=1,01·hτ+∆Z+HК,

где hτ – потери напора на трение, равны:

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №4 - открытая онлайн библиотека .

3. Определим количество насосов:

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №5 - открытая онлайн библиотека ,

где Н*обт.нас – напор обточенного насоса при производительности Q*тах (по характеристике насоса).

Полученное количество насосов расставляем по длине трубопровода (на НПС-(С-1) ставят максимально возможное по условию прочности нефтепровода количество насосов, т.е. 3).

4. Проверяют режим работы станций из условий:

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №6 - открытая онлайн библиотека ;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №7 - открытая онлайн библиотека ;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №8 - открытая онлайн библиотека ;

где К*1 – количество насосов на первой станции.

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №9 - открытая онлайн библиотека ;

где i* - новый уклон при Q*тах.

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №10 - открытая онлайн библиотека ;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №11 - открытая онлайн библиотека ;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №12 - открытая онлайн библиотека ;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №13 - открытая онлайн библиотека ; (Нк ≈ 30 м).

Если какие-то условия не выполняются, то напор дросселируют до его допустимого значения. Если после этого проверка сошлась, станции расставлены верно.

Пример расчета режима работы нефтепровода

При отключении НС

По данным, полученным в результате технологического расчета МН (предыдущий раздел) произвести расчет режима работы нефтепровода при отключении НС.

Решение

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №14 - открытая онлайн библиотека м/с <Qраб.

По характеристике Н*обт.нас = 180 м.

2. Полные потери при новой производительности

а) Потери напора на трение:

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №15 - открытая онлайн библиотека м;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №16 - открытая онлайн библиотека м.

3. Количество насосов

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №17 - открытая онлайн библиотека (штук),

принимаем К*=9 насосов, т.е. должно быть на всех НПС не меньше 9 насосов. Принимаем, что на станции перед отключенной, т.е на второй имеем 3 насоса, а на остальных (1-й, 4-й и 5-й) по 2 насоса.

4. Проверяем режим работы каждой станции с новым количеством насосов.

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №18 - открытая онлайн библиотека ;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №19 - открытая онлайн библиотека ;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №20 - открытая онлайн библиотека ;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №21 - открытая онлайн библиотека ;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №22 - открытая онлайн библиотека ;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №23 - открытая онлайн библиотека ,

условие не выполняется, дросселируем на величину 716,5-613,6=102,9 м

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №24 - открытая онлайн библиотека ;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №25 - открытая онлайн библиотека ;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №26 - открытая онлайн библиотека ;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №27 - открытая онлайн библиотека ;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №28 - открытая онлайн библиотека ,

условие не выполняется, дросселируем на 52,895 м

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №29 - открытая онлайн библиотека ;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №30 - открытая онлайн библиотека .

Гидравлический уклон:

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №31 - открытая онлайн библиотека .

Расчет выполнен правильно.

Режим работы нефтепровода при периодических

Сбросах и подкачках

Одним из важнейших технологических расчетов является расчет работы нефтепровода при периодических сбросах и подкачках.

Методика решения

1. Сброс:

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №32 - открытая онлайн библиотека ,

где (с+1) – станция сброса

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №33 - открытая онлайн библиотека ,

если q>qкр,то:

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №34 - открытая онлайн библиотека Режим работы нефтепровода при отключении НС - №35 - открытая онлайн библиотека .

2. Подкачка:

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №36 - открытая онлайн библиотека ;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №37 - открытая онлайн библиотека ;

Если q>qкр

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №38 - открытая онлайн библиотека .

Пример расчета режима работы трубопровода со сбросом

Для примера рассчитаем режим работы трубопровода со сбросом, если сброс будет на станции 3. Определим qкр, режим работы. Сброс равен 4qкр, где qкр – критический сброс, т.е. такой, при котором подпор на станции сброса равен минимально допустимому [DНд].

Решение

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №39 - открытая онлайн библиотека ;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №40 - открытая онлайн библиотека м3/с;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №41 - открытая онлайн библиотека м3/с;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №42 - открытая онлайн библиотека ;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №43 - открытая онлайн библиотека ;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №44 - открытая онлайн библиотека ;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №45 - открытая онлайн библиотека ;

Проверка: Q=5600=1,53 м3/с; H=234,58-54,68×1,531,75=119,3 м.

По характеристике H=120»119м;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №46 - открытая онлайн библиотека ;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №47 - открытая онлайн библиотека м3/с;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №48 - открытая онлайн библиотека м3/с=153,68 м3/ч;

q=4qкр=0,171 м3/с=614,7 м3/час.

Найдем H`:

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №49 - открытая онлайн библиотека

– 63 – 30 = 241,76 м.

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №50 - открытая онлайн библиотека м, т.е. отключаем К=1 насос (Носн=160м), а остальные 81м дросселируем.

Делаем проверку:

Qкр – левая часть, (Qкр – q) – правая часть

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №51 - открытая онлайн библиотека м;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №52 - открытая онлайн библиотека м;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №53 - открытая онлайн библиотека ;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №54 - открытая онлайн библиотека ;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №55 - открытая онлайн библиотека м;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №56 - открытая онлайн библиотека м;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №57 - открытая онлайн библиотека м;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №58 - открытая онлайн библиотека ;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №59 - открытая онлайн библиотека ;

Режим работы нефтепровода при отключении НС - №60 - открытая онлайн библиотека .

В правой части отключаем один насос на станции 5 и еще 81 м дросселируем.