Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Построение профиля трассы

Стр 1 из 5Следующая ⇒


Курсовой проект

«Технологический расчет нефтепровода»

 



Введение

 

Магистральный трубопроводный транспорт - это вид транспорта, предназначенный для транспортировки магистральными трубопроводами продукции (жидких и газообразных энергоносителей: нефти, нефте-продуктов, газа, широких фракций лёгких углеводородов), подготовленных в соответствии с требованиями государственных стандартов и технических условий, от пункта приёма продукции до пункта её сдачи, передачи в другие трубопроводы, на иной вид транспорта или хранения.

Магистральный трубопровод - это производственно-технологический комплекс, состоящий из подземных, подводных, наземных и надземных трубопроводов и других объектов, обеспечивающих безопасную транспортировку продукции.

Важнейшим условием обеспечения жизнедеятельности всех отраслей национального хозяйства является надёжноё поступление в страну энергоносителей. Для Беларуси единственной стратегически значимой возможностью получения жидких и газообразных углеводородных энергоносителей является использование магистрального трубопроводного транспорта. Это определяет фундаментальную роль магистральных трубопроводов в обеспечении энергетической и экономической безопасности страны.

В задании указываются следующие основные данные: назначение трубопровода; годовая пропускная способность с разбивкой по очередям строительства; для нефтепроводов и нефтепродуктопроводов перечень нефтей и нефтепродуктов, подлежащих последовательной перекачке, с указанием числа каждого сорта; характеристики всех нефтей и нефтепродуктов; направление трубопровода (начальный, конечный, а в случае необходимости и промежуточные пункты); перечень пунктов путевого сброса или подкачки продуктов с указанием количеств по сортам; сроки начала и окончания строительства по очередям; сроки представления технической документации по стадиям проектирования; наименование проектировщика и генерального подрядчика. Кроме того, в задании на проектирование иногда указывают, на трубы какого диаметра, из какой стали, а также на какое оборудование должны рассчитывать проектировщики. Задание на проектирование является основным исходным документом при проектировании трубопровода, и все положения в нем должны получить отражение в проекте. Проектирующая организация, принимая задание как основной обязательный для нее документ, должна тщательно изучить все исходные данные. Отклонения от задания должны быть обоснованы технико-экономическими расчетами и согласованы с организацией, выдавшей задание. Проектирование трубопровода ведется, как правило, в две стадии: технический проект и рабочие чертежи.

На стадии технического проекта производятся все необходимые изыскания, принимаются основные технические решения по проектируемым объектам, определяются общая стоимость строительства и основные технико-экономические показатели.

Цель проектирования заключается в следующем:

производство технических и экономических изысканий по различным вариантам трассы и площадок перекачивающих станций с выбором оптимального варианта;

изучение геологических запасов нефти и газа, обеспечивающих трубопровод сырьем на длительный срок эксплуатации;

составление технологической части проекта, включая гидравлические и тепловые расчеты;

выбор наивыгоднейших параметров трубопровода (диаметр трубопровода, число и мощность перекачивающих станций и т.п.);

рассмотрение вопросов жилищного строительства, снабжения станций водой, энергией, топливом, решение вопросов канализации;

разработка плана строительства и календарных сроков готовности отдельных основных объектов, расчет объема основных строительных и монтажных работ по всему строительству, выбор и описание способов ведения работ, разработка строительного генерального плана с указанием способов ведения работ, сооружений (подсобных предприятий, складов строительных материалов, временных дорог и др.);

составление калькуляций себестоимости транспорта продукта по трубопроводу;

определение стоимости всех объектов и всего строительства, для чего составляют сметно-финансовые расчеты на отдельные объекты и сводную смету.



Исходные данные

Вид перекачиваемой жидкости:                  нефть

Производительность:                                   G = 17 млн т/год

Плотность:                                                    = 852 кг/м

Вязкость:                                                      = 15 сСт

 = 9 сСт

Температура:                                                tmin = - 2 С

tmax = 10 С

Протяженность трубопровода:                   L = 440 км

 

Таблица 1. Высотные отметки точек трассы

L, км Z, м L, км Z, м L, км Z, м L, км Z, м L, км Z, м
0 124 90 147 180 169 270 64 360 63
10 134 100 137 190 142 280 46 370 67
20 125 110 161 200 128 290 40 380 80
30 129 120 151 210 117 300 37 390 80
40 131 130 163 220 110 310 35 400 81
50 136 140 157 230 100 320 44 410 75
60 138 150 151 240 87 330 45 420 64
70 141 160 168 250 82 340 46 430 63
80 152 170 157 260 68 350 50 440 65

 

 



Построение профиля трассы

 

По геодезическим отметкам построим сжатый профиль трассы трубопровода.

 

Рисунок 1. Сжатый профиль трассы



Обработка исходных данных

 

Технологический расчет нефтепровода проведем для самых невыгодных условий. Таковыми являются условия с наиболее низкими температурами. В нашем случае, минимальная температура - 2 °С.

 

Определение плотности

 

Произведём перерасчёт плотности на заданную температуру:

 

,

 

где: t = tmin= - 2 °С;

r20 - плотность нефти при 20 °С, кг/м3 (852 кг/м3);

x - температурная поправка, кг/(м3 × °С)

x = 1,825 - 0,001315 r20 = 1,825 - 0,001315 × 852 = 0,705 [кг/(м3 × °С)],

тогда плотность при t = - 2°С:

rt = 852 - 0,705× (- 2 - 20) = 867,51 (кг/м3).

 

Определение вязкости

 

Вязкость при температуре t определится по формуле:

 

,

 

где: - коэффициент кинематической вязкости при температуре t1;- коэффициент, значение которого определяется по известным значениям вязкостей при двух других температурах.


.

n-2 = 15 сСт× e - 0,017 × (-2 - 20) = 21,8 (сСт).

 




Механический расчет

 

Гидравлический расчёт

 

Определение режима потока

 

Определим число Рейнольдса:

 


Переходные значения числа Рейнольдса:

 

 

Во всех случаях 2320<Re<Re1пер, следовательно, режим течения турбулентный (зона гидравлически гладких труб).

 


Расчет капитальных затрат

 

Капитальные затраты K вычислим по формуле:

 

,

 

где: kт - поправочный коэффициент, учитывающий надбавку на топографические условия трассы. Согласно таблице 10 [3] =1,18;

 

 - дополнительные капитальные вложения, учитывающие территориальный район прохождения трассы;

 

 - территориальный коэффициент, согласно по таблице 11 [3]
 = 0,99;

L - протяженность i-того участка трубопровода, проходящего по району, к которому применяется территориальный коэффициент;

 

 

 - удельные капитальные вложения на 1 км трубопровода определяются в зависимости от диаметра трубопровода и от очереди строительства (в случае если строится лупинг параллельно действующей магистрали, затраты меньше) по таблице 12 [3];

,  - капитальные вложения в строительство соответственно одной головной и одной промежуточной насосных станций. Также зависят от производительности станций. Определяются согласно таблице 13 [3];

 - число промежуточных насосных станций на трассе трубопровода.

Для D1 = 529 мм:

Для D2 = 720 мм:

Для D3 = 820 мм:

 

Расстановка НПС

 

Расстановку насосных станций произведем по методу В.Г. Шухова на сжатом профиле трассы.

Определение местоположения станций связано с выполнением следующего требования: напор на выходе любой НПС не должен превышать , найденный из условия прочности, и не должен быть меньше такого , чтобы на последующей станции была обеспечена бескавитационная работа насосов.

От начальной точки трассы, где должна находиться головная станция, в масштабе высот профиля отложим по вертикали напор , развиваемый станцией. Из конца полученного отрезка проведем линию гидравлического уклона. Точка пересечения ее с линией  - место расположения второй станции. От этой точки вновь отложим напор, развиваемый станцией, проведем линию гидроуклона и т.д. Линия гидроуклона, идущая от последней станции, должна придти к конечной точке трассы с некоторым остатком напора (необходимым, как правило, для обеспечения взлива нефти или нефтепродукта в резервуар на конечном пункте).

 

 



Вариант
1 2 3
1 Dн м 0,529 0,72 0,82
2 Марка стали - 17Г1С 17Г1С 17Г1С
3 R1н МПа 510 510 510
4 m - 0,9 0,9 0,9
5 k1 - 1,47 1,47 1,47
6 kн - 1 1 1,05
7 R1 МПа 312,24 292,36 292,36
8 p МПа 5,4 5,4 5,4
9 n - 1,15 1,15 1,15
10 d мм 5,16 7,49 8,53
11 d (станд.) мм 6 7,5 9
12 σ N МПа 35,37 47,54 39,95
13 Dвн м 0,517 0,705 0,802
14 Re - 70190 51473 45247
15 Re1пер - 103400 141000 160400
16 Re2пер - 5170000 7050000 8020000
17 kэ м 0,00005 0,00005 0,00005
18 i м/м 0,0167 0,0038 0,0021
19 Перевальная точка - нет нет нет
20 Lp км 440 440 440
21 Δz м -59 -59 -59
22 H м 7392,48 1659,72 904,24
23 Hстдоп м 634,53 634,53 634,53
2 4 Δh м 45 45 45
2 5 nст - 13 3 2
2 6 кт - 1,18 1,18 1,18
2 7 ктер - 0,99 0,99 0,99
28 К тыс. у. е. 71483,33 56876,15 61331,69
29 Cэ у. е./кВт ч 0,0128 0,0128 0,0128
30 Зэ тыс. у. е. 6686,41 1543,017 1028,678
31 Э тыс. у. е. 13113,395 4822,963 4438,427
32 S тыс. у. е. 23835,89 13354,386 13638,18

 

 



Заключение

 

В результате выполнения работы разработан проект магистрального нефтепровода для перекачки нефти на расстояние 440 км с производительностью 17 млн. т./год в условиях перепада температур от -2 °С до 10 °С.

Технологический расчет нефтепровода проведен для самых невыгодных условий (какими являются условия с наиболее низкими температурами), т. к. при низких температурах вязкость нефти, а, следовательно, и гидравлические потери максимальны.

Для определения экономически наивыгоднейшего проекта нефтепровода выполнены гидравлический и механический расчеты для 3-х конкурирующих диаметров нефтепровода: 529 мм, 720 мм, 820 мм; определяющие число нефтеперекачивающих станций и толщину стенки нефтепровода.

Оптимальным оказался диаметр 720 мм, для него же был произведен выбор основного оборудования.

Для определения рабочей точки произведено построение совмещенной характеристики трубопровода и насосных станций в летних и зимних условиях, что позволяет проверить работу трубопровода при изменении климатических показателей, и как следствие свойств нефтепродуктов.



Список использованной литературы

 

1. Коваленко П.В., Пистунович Н.Н. Методические указания для курсового проектирования по дисциплине «Машины и оборудование газонефтепроводов». Новополоцк, ПГУ, 2007.

. Коваленко П.В., Рябыш Н.М. Машины и оборудование газонефтепроводов. Часть 1. Новополоцк, ПГУ, 2005.

. Липский В.К. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов». Новополоцк, ПГУ, 2006.

. СНиП 2.05.06-85*. Магистральные трубопроводы.

Курсовой проект

«Технологический расчет нефтепровода»

 



Введение

 

Магистральный трубопроводный транспорт - это вид транспорта, предназначенный для транспортировки магистральными трубопроводами продукции (жидких и газообразных энергоносителей: нефти, нефте-продуктов, газа, широких фракций лёгких углеводородов), подготовленных в соответствии с требованиями государственных стандартов и технических условий, от пункта приёма продукции до пункта её сдачи, передачи в другие трубопроводы, на иной вид транспорта или хранения.

Магистральный трубопровод - это производственно-технологический комплекс, состоящий из подземных, подводных, наземных и надземных трубопроводов и других объектов, обеспечивающих безопасную транспортировку продукции.

Важнейшим условием обеспечения жизнедеятельности всех отраслей национального хозяйства является надёжноё поступление в страну энергоносителей. Для Беларуси единственной стратегически значимой возможностью получения жидких и газообразных углеводородных энергоносителей является использование магистрального трубопроводного транспорта. Это определяет фундаментальную роль магистральных трубопроводов в обеспечении энергетической и экономической безопасности страны.

В задании указываются следующие основные данные: назначение трубопровода; годовая пропускная способность с разбивкой по очередям строительства; для нефтепроводов и нефтепродуктопроводов перечень нефтей и нефтепродуктов, подлежащих последовательной перекачке, с указанием числа каждого сорта; характеристики всех нефтей и нефтепродуктов; направление трубопровода (начальный, конечный, а в случае необходимости и промежуточные пункты); перечень пунктов путевого сброса или подкачки продуктов с указанием количеств по сортам; сроки начала и окончания строительства по очередям; сроки представления технической документации по стадиям проектирования; наименование проектировщика и генерального подрядчика. Кроме того, в задании на проектирование иногда указывают, на трубы какого диаметра, из какой стали, а также на какое оборудование должны рассчитывать проектировщики. Задание на проектирование является основным исходным документом при проектировании трубопровода, и все положения в нем должны получить отражение в проекте. Проектирующая организация, принимая задание как основной обязательный для нее документ, должна тщательно изучить все исходные данные. Отклонения от задания должны быть обоснованы технико-экономическими расчетами и согласованы с организацией, выдавшей задание. Проектирование трубопровода ведется, как правило, в две стадии: технический проект и рабочие чертежи.

На стадии технического проекта производятся все необходимые изыскания, принимаются основные технические решения по проектируемым объектам, определяются общая стоимость строительства и основные технико-экономические показатели.

Цель проектирования заключается в следующем:

производство технических и экономических изысканий по различным вариантам трассы и площадок перекачивающих станций с выбором оптимального варианта;

изучение геологических запасов нефти и газа, обеспечивающих трубопровод сырьем на длительный срок эксплуатации;

составление технологической части проекта, включая гидравлические и тепловые расчеты;

выбор наивыгоднейших параметров трубопровода (диаметр трубопровода, число и мощность перекачивающих станций и т.п.);

рассмотрение вопросов жилищного строительства, снабжения станций водой, энергией, топливом, решение вопросов канализации;

разработка плана строительства и календарных сроков готовности отдельных основных объектов, расчет объема основных строительных и монтажных работ по всему строительству, выбор и описание способов ведения работ, разработка строительного генерального плана с указанием способов ведения работ, сооружений (подсобных предприятий, складов строительных материалов, временных дорог и др.);

составление калькуляций себестоимости транспорта продукта по трубопроводу;

определение стоимости всех объектов и всего строительства, для чего составляют сметно-финансовые расчеты на отдельные объекты и сводную смету.



Исходные данные

Вид перекачиваемой жидкости:                  нефть

Производительность:                                   G = 17 млн т/год

Плотность:                                                    = 852 кг/м

Вязкость:                                                      = 15 сСт

 = 9 сСт

Температура:                                                tmin = - 2 С

tmax = 10 С

Протяженность трубопровода:                   L = 440 км

 

Таблица 1. Высотные отметки точек трассы

L, км Z, м L, км Z, м L, км Z, м L, км Z, м L, км Z, м
0 124 90 147 180 169 270 64 360 63
10 134 100 137 190 142 280 46 370 67
20 125 110 161 200 128 290 40 380 80
30 129 120 151 210 117 300 37 390 80
40 131 130 163 220 110 310 35 400 81
50 136 140 157 230 100 320 44 410 75
60 138 150 151 240 87 330 45 420 64
70 141 160 168 250 82 340 46 430 63
80 152 170 157 260 68 350 50 440 65

 

 



Построение профиля трассы

 

По геодезическим отметкам построим сжатый профиль трассы трубопровода.

 

Рисунок 1. Сжатый профиль трассы


12345Следующая ⇒
Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2019-06-19; Просмотров: 253; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.076 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь