Вывод обобщенной формулы Лейбензона

При перекачке нефти по магистральному нефтепроводу напор, развиваемый насосами перекачивающих станций, расходуется на трение жидкости о стенку трубы h_t, преодоление местных сопротивлений h_мс, статического сопротивления из-за разности геодезических (нивелирных) отметок Dz, а также создания требуемого остаточного напора в конце трубопровода h_ост.

Полные потери напора в трубопроводе составят

 

H = h_t + h_мс + Dz + h_ост. (1.10)

 

Следует отметить, что по нормам проектирования расстояния между линейными задвижками составляют 15…20 км, а повороты и изгибы трубопровода плавные, поэтому доля местных сопротивле­ний невелика. С учетом многолетнего опыта эксплуатации трубопроводов с достаточной для практических расчетов точностью можно принять, что потери напора на местные сопротивления составляют 1…3% от линейных потерь. Тогда выражение (1.10) примет вид

 

H = 1,02h_t + Dz + h_ост. (1.11)

 

Под разностью геодезических отметок понимают разность отметок конца и начала трубопровода Dz = z_к – z_н. Величина Dz может быть как положительной (перекачка на подъем), так и отрицательной (под уклон).

Остаточный напор h_ост необходим для преодоления сопротив­ления технологических коммуникаций и заполнения резервуаров конечного пункта (а также промежуточных перекачивающих станций, находящихся на границе эксплуатационных участков).

Потери напора на трение в трубопроводе определяют по формуле Дарси-Вейсбаха

, (1.12)

либо по обобщенной формуле лейбензона

, (1.13)

где L_р – расчетная длина нефтепровода;

D – внутренний диаметр трубы;

w – средняя скорость течения нефти по трубопроводу;

Q – расход нефти.

n – расчетная кинематическая вязкость нефти;

l – коэффициент гидравлического сопротивления;

b, m – коэффициенты обобщенной формулы Лейбензона.

 

 

Гидравлический уклон

 

Учебник Алиева стр 107 или Нечваль:

Гидравлическим уклоном называют потери напора на трение, отнесенные к единице длины трубопровода

 

(1.15)

С учетом (1.15) уравнение (1.11) принимает вид

 

(1.16)

 

Графическое представление выражения (1.16) показано на рис. 1.7.

Как видно из рисунка, линия гидравлического уклона показывает распределение напора по длине трубопровода. Напор в любой точке трассы определяется вертикальным отрезком, отложенным от линии профиля трассы до пересечения с линией гидравлического уклона. При графических построениях (расстановке ПС на профиле трассы) положение линии гидравлического уклона должно учитывать надбавку на местные сопротивления.