Необходимая длина лупинга определится по формуле

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

где i_Л – гидравлический уклон лупингового участка

для ламинарного режима течения жидкости

i_Л = 0, 5i 24

при турбулентном режиме течения жидкости в области применимости закона Блазиуса

i_Л = 0, 296i 25

в области квадратичного закона сопротивления

i_Л = 0, 25i 26

5 Пример расчета

Необходимо произвести расчет магистрального трубопровода

Исходные данные для проектирования:

Пропускная способность нефтепровода G – 22 млн.т/год

Протяженность проектируемого

участка трубопровода - 197 км

Плотность нефти при температуре 20°С - 0, 829 т/м³

Вязкость нефти при температуре 0°С - 61, 4 мм²/с, 20°С – 11, 7 мм²/с

Решение:

Механический расчет

Для заданной пропускной способности определяем согласно справочных данных или по табл. 4 рекомендуемый диаметр трубопровода.

Находим расчетное сопротивление металла:

=σ _В=560МПа

МПа

Определяем толщину стенки трубопровода:

Принимаем ближайшую по сортаменту толщину стенки 7, 5 мм

Внутренний диаметр нефтепровода можно найти из выражения:

где - наружный диаметр нефтепровода; мм - толщина стенки нефтепровода; мм

σ _кц=1, 1·5, 5·(820 - 2·7, 5)/ 2·7, 5= 324, 68 МПа

324, 68 < 312, 2 - не удовлетворяет данному условию,

324, 68< 0, 9∙ 355 –не удовлетворяет данному условию,

если примем вычисленную толщину, при этом условии произойдут пластические деформации. Поэтому примем другую толщину и пересчитаем заново.

δ =8, 5 мм

σ _кц=1, 1·5, 5·(820 - 2·8, 5)/ 2·8, 5= 285, 77МПа

285, 77 < 312, 2 - удовлетворяет данному условию,

285, 77< 0, 9∙ 355 –удовлетворяет данному условию, значит необходимо принять толщину трубопровода δ =8, 5 мм.

Перерасчет параметров нефтепродукта на расчетную температуру трубопровода

Плотность нефти находится в пределах 700-1100 кг/м³

Исходя из ориентировочно принятого в соответствии с табл.1 значения диаметра 820 мм и минимальной глубины укладки до верхней образующей трубы 2, 1, получим глубину заложения - трубопровода до оси трубы:

На этой глубине в районе прохождения трубопровода минимальная температура составляет 3⁰С и максимальная температура 16⁰С.

Температурную поправку ориентировочно можно рассчитать по формуле

Плотность на расчетную температуру пересчитывают по формуле:

где - плотность конденсата при 20⁰С, кг/м³;

- температурная поправка,

Пересчет вязкости производят по формуле:

где - коэффициент кинематической вязкости нефти при температуре

- коэффициент, значение которого определяют по известным значениям вязкостей при двух температурах.

1/⁰C

Объемный секундный расход нефти рассчитывается по формуле:

где G – годовая пропускная способность,

- расчетная плотность нефти

Часовой расход:

3 Определение режима движения потока

Вычисляем число Рейнольдса:

В соответствии с таблицей 2.8

Так как - режим турбулентный в зоне гидравлически гладких труб.

Коэффициент гидравлического сопротивления определяем по формуле Блазиуса:

Потери напора от трения:

Определение гидравлического уклона

Определение полной потери напора

Полную потерю напора в трубопроводе Н определяют по формуле:

Н=h_τ+h_м.с+∆ Z

где h_м.с– коэффициент, учитывающий местные сопротивления на трубопроводе можно принять в размере 10% от общих потерь

; - разность отметок конца (или перевальной точки) и начала трубопровода;

Определение числа насосных станций

Число насосных станций определяют приближенно по формуле:

где - напор на выходе насосной станции, принимаемый по справочным данным, ориентировочно определяется по формуле

Н_СТ= м

- дополнительный напор, слагаемый из потерь в коммуникациях и величины передаваемого давления, требуемого для обеспечения работы основных насосов без кавитации.

Число станций округляют, как правило, до ближайшего большего целого числа.

Производим подбор насосно-силового оборудования

Насосы для магистрального нефтепродуктопровода подбираем согласно таблице или рис. 1. согласно расчетных параметров подачи и напора.

4 Производим графоаналитический метод расчета трубопровода, расстановка насосных станций, лупингов, вставок

Размещение насосных станций, лупингов и вставок производится графически по методу Шухова согласно приведенной методике.

⇐ Предыдущая 12