Транспортировка и хранение нефти и нефтепродуктов

Общая характеристика средств транспортировки нефти и нефтепродуктов: железнодорожный, водный, автомобильный, трубопроводный транспорт.

Трубопроводный транспорт: классификация, характеристики, схемы перекачки, трассы и профили трубопроводов. Гидравлический расчёт трубопроводов. Сортамент и элементы трубопроводных коммуникаций; арматура трубопроводов.

Резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов.

Транспортировка газа

Классификация и состав природных и искусственных газов. Основные законы газового состояния.

Общие сведения о транспортировке газа. Гидравлический расчет трубопроводов для транспортировки сжиженных углеводородных газов.

Газонаполнительные станции газопроводов.

 

 

2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАДАНИЯ

 

Расчётно-графическая работа (РГР) предназначена для ознакомления студентов с методикой расчёта параметров и выбора оборудования для транспортировки нефти от месторождения до потребителя (нефтебазы).

В задачу технологического расчета трубопровода входит определение оптимальных параметров трубопровода (диаметр трубопровода, давление нагнетания насосных станций, толщина стенки трубы, количество насосных станций); расположение перекачивающих станций по трассе трубопровода; расчет режимов эксплуатации трубопровода.

Поскольку для транспортировки нефти используется различное оборудование (резервуары, насосы, трубопроводы и т.д.), работающее в разных условиях и отвечающее своим специфическим требованиям, то расчёт параметров и выбор каждого элемента оборудования может рассматриваться как технологически независимые, но одновременно и взаимосвязанные друг с другом задачи. На рис. 1 приведена структурная схема нефтепродуктопровода.

В целях имитации различных режимов работы сети предусмотрены вариации некоторых параметров, при которых студентами должны быть определены оптимальные параметры работы системы в целом.

В процессе выполнения задания студенты обязаны обосновать выбор того или иного оборудования произведёнными расчётами и мотивацией принятого решения.

Оформление РГР осуществляется в соответствии с требованиями, предъявляемыми к работам подобного рода.

Исходными данными для расчета нефтепровода являются:

– годовой объём перекачки нефтепродуктов и их состав;

– свойства перекачиваемых нефти и нефтепродуктов;

– температура грунта на глубине заложения нефтепровода;

– характеристики труб и насосного оборудования;

– сжатый профиль трассы нефтепровода.

Расчет выполняется в следующей последовательности.

Определяется средневзвешенная температура грунта вдоль трассы нефтепровода

,

где L _тр – длина трубопровода; Т_i и l_i – температура грунта и длина i -того участка трубопровода.

 

Определяются физические характеристики нефтепродукта (плотность, вязкость) при расчётной величине температуры и расчётная пропускная способность нефтепровода.

В соответствии с расчётной часовой пропускной способностью провода Q _ч, выбираются основные насосы насосных станций с такими параметрами (подача, напор), чтобы выполнялось условие

0,8 Q _ном ≤ Q _ч ≤1,2 Q _ном,

где Q _ном– подача (расход) выбранного типа насоса при максимальном КПД.

Если последнее условие выполняется для двух типов насосов, то дальнейшие расчеты выполняются для каждого из них. Например, при Q _ч =

=5800 м³/ч для дальнейших расчетов по вариантам принимаются насосы типов НМ 5000 – 210 и НМ 7000 – 210. Аналогично подбираются подпорные насосы.

Рассчитывается рабочее давление р _гнс на выходе головной насосной станции

р _гнс=ρ_р g (m _{н м} Н _{н м}+ Н _{н пв}),

где m _{н м} – количество магистральных насосов на станции; Н _{н м} и Н _{н пв} – напоры, создаваемые магистральным и подпорным насосами.

Найденная величина давления не должна превышать допустимой по условиям прочности запорной арматуры (р _гнс< р _зап). В противном случае необходимо уменьшить количество магистральных насосов, либо воспользоваться сменными роторами меньшего диаметра.

Далее определяются параметры трубы нефтепродуктопровода: диаметр и толщина трубы, материал.

По рассчитанным параметрам определяются потери в трубопроводе, количество насосных станций и параметры резервуаров для хранения нефтепродуктов на всём протяжении трубопровода от головной насосной станции до потребителя.

После этого уточняется количество насосов на трубопроводе и расстановка их по насосным станциям.

На завершающем этапе выполнения задания производится расчёт подводящих (всасывающих) трубопроводов подпорных насосов головной насосной станции.

Неотъемлемой частью расчётно-пояснительной записки является графический материал, содержащий план головной станции с размещённым на ней оборудованием (технологическая схема) и план расстановки по трассе нефтепродуктопровода насосных станций. Оба плана выполняются на листах формата А4 (А3) и располагаются по тексту (либо выносятся в приложение).

Поскольку РГР представляет собой комплексное задание по решению нескольких взаимосвязанных задач, каждая из которых может рассматриваться отдельно, то перед выполнением задания целесообразно ознакомиться с методикой решения подобных задач, изложенной ниже.