Основные рабочие показатели трубопроводов

 

НЕФТЕПРОВОДЫ И НЕФТЕПРОДУКТОПРОВОДЫ

 

Одна из важнейших характеристик нефтепровода - его пропускная способность, характеризуемая количеством нефти, перекачиваемой в год при заданных диаметрах, рабочем давлении на выходе из НС, прочности труб, температуре продукта и некоторых других показателях. В табл. 3 приведены значения пропускной способности трубопроводов (ориентировочные).

Диаметр трубопровода, приведенный в табл. 3, может быть и не самым выгодным, так как, изменяя расстановку НС, можно обеспечить перекачку необходимого количества нефти или нефтепродуктов по трубам меньшего или большего диаметра по сравнению с указанными в таблице. Наилучшее значение диаметра можно найти оптимизацией нефтепровода по затратам, изменяя рабочее давление р, расстановку НС, используя различные конструктивные схемы прокладки линейной части трубопровода и чередование их по длине трубопровода.

Среднюю скорость движения жидкости υ_ср можно принимать по табл. 3.

Таблица 3 - Пропускная способность Q трубопроводов

Нефтепроводы	Нефтепродуктопроводы
Dн, мм	р, МПа	Q, млн т/год	Dн, мм	р, МПа	Q, млн т/год
	5,4-6,5	6-8		9-10	0,7-0,9
	5,2-6,2	10-12		7,5-8,5	1,3-1,6
	5,0-6,0	14-18		6,7-7,5	1,8-2,3
	4,8-5,8	22-26		5,5-6,5	2,5-3,2
	4,6-5,6	32-36		5,5-6,5	3,5^1,8
	4,6-5,6	42-50		5,5-6,5	6,5-8,5
	4,4-5,4	70-78		5,5-6,5	15-20
Примечание: Dн - наружный диаметр; р - внутреннее давление.

Таблица 4 - Скорость υ_ср движения нефти и нефтепродуктов в магистральных трубопроводах

Dн, мм	υср, м/с	Dн, мм	υср, м/с
219-273	1,0		1,6
325-377	1,1		1,9
	1,2		2,1
	1,3		2,3
	1,4		2,7

Таблица 5 – Удельные металловложения

Dн, мм	Металловложения, т/км	Dн, мм	Металловложения, т/км
	37-50		123-140
	52-62		140-175
	64-95		187-250
	84-100		293-320
	102-120		425-450
	108-140		580-650

Металловложения являются очень важным показателем трубопровода. Уменьшению их удельной величины (т/км) придается большое значение. Металловложения зависят от диаметра и толщины стенки труб. В табл. 5 приведены ориентировочные значения удельных металловложений, полученные на основе анализа ранее построенных трубопроводов (при определенной толщине стенки труб).

Точные значения металловложений могут быть определены только после выполнения гидравлического расчета и определения фактической толщины стенки труб для различных участков трубопровода (в зависимости от принятой для каждого участка средней толщины стенки труб).

 

ГАЗОПРОВОДЫ

 

Пропускная способность газопровода (одного и того же диаметра) зависит в основном от расстояния между КС, давления газа на выходе из КС и в конце участка, а также температуры газа.

Ориентировочно пропускную способность газопроводов можно определить по данным табл. 6. Как видно из таблицы, средняя пропускная способность в зависимости от давления газа на выходе его из КС (начало линейного участка между двумя КС) и входе в следующую КС (конец линейного участка) может изменяться более чем в 2 раза.

 

Таблица 6 – Средняя пропускная способность газопровода Q_ср, млн т/год

Dн, мм	р, МПа	При расстоянии L между КС,км
При температуре транспортируемого газа tср, °С
+40	-30	+40	-30	+40	-30	+40	-30
	5,5	35,6	42,3	27,0	33,8	24,0	30,0	22,0	27,4
7,5	47,0	57,5	37,5	45,8	33,4	41,0	30,0	37,5
	64,5	90,0	51,0	70,0	45,5	60,0	41,0	55,0
	5,5	23,8	29,5	19,0	23,4	16,9	20,8	15,3	19,2
7,5	33,5	45,0	26,0		23,4	32,0	21,5	29,3
	45,0	69,0	36,0		32,0	49,0	29,2	44,5
	5,5	14,5	18,2	11,5	14,6	10,3	13,0	9,5	11,7
7,5	20,2	28,0	16,2	21,8	14,4	20,0	13,1	18,0
	27,8	42,7	21,8	33,8	19,8	30,0	17,8	27,5
	5,5	5,85	7,4	4,6	5,8	4,1	5,2	3,76	4,72
7,5	8,1	11,2	6,4	8,9	5,7	7,9	5,2	7,2
	11,0	17,0	8,75	13,5	7,7	12,0	7,2	11,0

 

Поэтому при проектировании и строительстве газопроводов наблюдается тенденция к увеличению рабочего давления газа в начале линейных участков. Длительное время давление принималось от 5,5 МПа. В настоящее время имеются примеры проектирования и строительства трубопроводов на давление 12 МПа и более. Несущая способность труб недостаточна для обеспечения надежной эксплуатации газопроводов с внутренним давлением газа 10 МПа и более. Увеличение толщины стенки без принципиального изменения конструкций труб не дает сколько-нибудь заметного повышения надежности. Высокие давления требуют и нового технологического оборудования.

Очень много строительных и эксплуатационных проблем возникает из-за температурного режима газопроводов, и не только по обеспечению прочности и устойчивости собственно трубопровода, но и по уменьшению вредного воздействия на окружающую среду. На выходе из КС температура может достигать 60°С; она постепенно уменьшается на протяжении десятков километров (рис. 13) и может достичь в пределе температуры окружающего трубу грунта.

Рисунок 13 - График изменения температуры по длине газопровода

 

Столь высокая температура растепляет вечную мерзлоту, что создает значительные трудности при строительстве газопроводов в таких грунтах.

Пропускная способность газопроводов, как это видно из табл. 6, при понижении температуры газа существенно увеличивается. При этом улучшаются условия стабилизации положения труб в грунте. Понижение температуры газа до -3°С не требует (в целях обеспечения несущей способности газопроводов) изменения конструкции и материала труб. При более глубоком охлаждении (до -30°С и более) необходимо существенное изменение как конструкции труб, так и их материала (марок сталей).

 

 

РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ