Коэффициенты заполнения резервуаров

Номинальная вместимость резервуаров, м^3	Без понтона	С понтоном	С плавающей крышей
до 5000	0,85	0,81	0,80
10000...30000	0,88	0,84	0,83

 

Расчет отвода от магистрали нефтепродуктопровода

Целью расчета является определение диаметра отвода. Расчетная схема к данной задаче приведена на рис. 1.21.

Рис. 1.21. Схема к расчету отвода

 

Полагая геометрические размеры сети заданными, а режимы течения во всех участках одинаковыми, выразим величину напора в точке врезки отвода (т. Б):

- для участка АБ

 

; (1.31)

 

- для участка БВ

 

; (1.32)

 

- для участка БГ

(1.33)

Обозначим соотношение расходов в МНПП до и после точки врезки отвода через 1/φ, т.е.

.

 

Отсюда

q = Q · (1 – φ). (1.34)

 

Решая совместно уравнения (1.31) и (1.33), получим

 

. (1.35)

 

Аналогично при совместном решении уравнений (1.31) и (1.32) получим

 

. (1.36)

 

Поскольку левые части (1.35) и (1.36) равны, то, следовательно, равны и правые. Приравнивая их и освобождаясь от знака радикала, после ряда преобразований при допущении, что z_B + h_oст.В ≈ z_r + h_ocт.r находим

 

, (1.37)

 

где - безразмерный комплекс, равный .

Зная величину φ, по формулам (1.35) или (1.36) находим расход Q на участке АБ, а затем по формуле (1.34) расход в отводе ?.

Найденный расход q должен удовлетворять условию

 

q > max { q_кр; q _{т реб} }. (1.38)

 

 

Критический (минимально допустимый) расход в отводе q_кр лимитируется условием расслоения потока и соответственно существенным увеличением объема смеси. Его находят по формуле

 

, (1.39)

 

где a - коэффициент, зависящий от режима течения, для турбулентного режима a = l,2;

φ – угол наклона трубопровода к горизонту;

ρ_Т, ρ_л, ρ_в - плотность соответственно тяжелого, легкого и вытесняющего нефтепродукта; наихудшему случаю соответствует вариант, когда ρ_в = ρ_л.

 

Минимально требуемый расход сброса q_треб, определяется из технических соображений, а именно: общая продолжительность сброса нефтепродуктов не должна превышать 30 % от времени их перекачки по МНПП т.е.

, (1.40)

 

где К_р - коэффициент неравномерности реализации нефтепродуктов

К_м – коэффициент неравномерности работы трубопровода

V_сбр. - годовой объем сброса нефтепродукта на нефтебазу;

t - продолжительность перекачки по МНПП рассматриваемого нефтепродукта.

 

Изменение параметров работы трубопровода в период

Смены жидкостей

Нагляднее всего анализ может быть сделан для трубопровода только с одной перекачивающей станцией

Изменение расхода

 

Чтобы учесть различие свойств последовательно перекачиваемых жидкостей уравнение сохранения энергии для трубопровода правильнее записать в единицах давления. Пусть насосами в трубопровод закачивается жидкость Б плотностью ρ _Б и с кинематической вязкостью ν_Б, а на конечном пункте принимается в резервуары жидкость А плотностью ρ _A и c кинематической вязкостью ν_A. В этом случае уравнение баланса давлений имеет вид

, (1.41)

 

где h_П, h_oсm - напор соответственно подпорных насосов и на входе в резервуарный парк конечного пункта;

f_Б, f_А - гидравлический уклон при единичном расходе в случае перекачки жидкостей соответственно Б и A, ;

 

х – длина участка трубопровода, занятого вытесняющей жидкостью Б;

l – длина трубопровода;

А_н, Б_н - коэффициенты в формуле для вычисления напора станции.

Из уравнения (1.41) находим мгновенный расход в трубопроводе при вытеснении жидкости А жидкостью Б

 

. (1.42)

 

При обратной последовательности движения жидкостей, когда жидкость Б занимает участок трубопровода той же длины х, мгновенный рас­ход находится аналогично и составит

 

,? (1.43)

 

В числителе формул (1.42) и (1.43) первое слагаемое, как правило, значительно больше остальных. Величины соотношений плотностей для дизтоплива и бензина составляют ρ_Б / ρ_А ≈ 1,11 и ρ_Б / ρ_А ≈ 0,9, т.е. близки к единице. С учетом этого можно утверждать, что Q_{БА ≈} Q_АБ, т.е. последова­тельность движения жидкостей в трубопроводе практически не влияет на его производительность.

 

Изменение давления на выходе перекачивающей станции

При перекачке жидкостей с различной плотностью совмещеннyю характеристику необходимо строить в координатах "давление-расход" (рис. 1.22). Так как плотности перекачиваемых жидкостей различны, то характеристики трубопровода выходят не из одной, а из разных точек. По той же причине напорная характеристика насоса разделяется на две кривые:для жидкости А и для жидкости Б.

 

 

Рис. 1.22. Изменение положения рабочей точки при

Последовательной перекачке

 

1,2- характеристика трубопровода и насосной станции на нефтепродуктопроводе меньшей вязкости и плотности; 3,4- то же на нефтепродукте большей вязкости и плотности?

Но так как обе характеристики отличаются от построенной в единицах напора в одно и тоже число раз (r_i g), то от этого величины расчетных расходов Q_A и Q_Б не изменяются.

При перекачке одной только жидкости А рабочему расходу Q_A соответствует рабочее давление Р_А. При начале перекачки более вязкой (и более тяжелой) жидкости Б насосы станции заполняются ею и поэтому давление нее на выходе возрастает. В трубопроводе в этот момент почти целиком находится менее вязкая жидкость, т.е. сопротивление сил трения в трубопроводе меньше развиваемого насосом давления. Из условия баланса давлений следует, что расход скачком (за время прохождения смеси через насосы) должен вырасти с Q_A до Q¢. Только после этого начнется медленное перемещение рабочей точки из А¢ в Б', которая будет достигнута при полном вытеснении из трубопровода жидкости А жидкостью Б.

В случае обратной смене жидкостей происходит следующее. При переходе на перекачку менее вязкой жидкости А перекачивающая станция начинает развивать меньшее давление. Поскольку практически весь трубопровод в это время все еще заполнен вязким продуктом, то для достижения баланса давлений расход скачком изменится с Q_Б до Q". После это начнется плавное перемещение рабочей точки в точку А.

На рисунке перемещение рабочей точки показано стрелками.