Расчет эпюр давлений для раскладки труб с учетом возможных режимов перекачки

5.5.1 Эпюра рабочих давлений для раскладки труб строится для каждого технологического участка нефтепровода.

5.5.2 При построении эпюры рабочих давлений используются следующие исходные данные:

- сжатый профиль трассы трубопровода;

- координаты положения насосных станций (километр, высотная отметка);

- требуемые давления на выходе насосных станций;

- возможные режимы перекачки.

5.5.3 Построение эпюры давлений должно производиться с учетом этапов развития нефтепроводов. При этом во всех случаях эпюра давлений должна строиться с учетом возможности отключения любой одной НПС.

5.5.4 На сжатый профиль технологического участка нефтепровода наносятся:

- эпюра рабочих режимов нефтепровода для максимальных режимов и промежуточных этапов развития;

- линии гидравлических уклонов на лупингах и вставках, как для эпюр раскладки труб, так и для рассматриваемых режимов;

- эпюра возможных (нештатных) режимов перекачки (при отключении промежуточных НПС, при срабатывании предохранительных клапанов, предохранительных устройств и РД);

- линии гидравлических уклонов (сумма высотной отметки точки и избыточного напора в данной точке) для всех анализируемых режимов перекачки;

- эпюра максимальных давлений для раскладки труб на основе анализируемых режимов перекачки;

- координаты расположения НПС с указанием координаты (км), геодезической отметки (м), рабочего давления станции (МПа);

- места расположения предохранительных устройств и предохранительных пружинных клапанов;

- давления (МПа) настройки предохранительных устройств;

- допустимое рабочее давление (МПа) в технологических трубопроводах, защищаемых предохранительными пружинными клапанами;

- места установки регуляторов давления (РД) по трассе нефтепровода с указанием давлений до и после РД (определяются при построении эпюры возможных рабочих режимов);

- проходящее рабочее давление на НПС;

- информация об исходных данных для расчета (плотность нефти, гидравлические уклоны на эпюре для раскладки труб на анализируемых режимах).

5.5.5 Линии гидравлического уклона строятся с учетом запроектированных лупингов, вставок, регуляторов давления на линейной части.

5.5.6 Эпюра рабочих давлений для раскладки труб строится как ломаная линия, огибающая максимальные линии гидроуклонов для рассматриваемых режимов.

5.5.7 На рисунке 5.11 показан пример построения эпюры давлений для участка трубопровода с лупингом на участке 168-209 км. При этом предполагается, что:

- первая очередь развития включает НПС 1;

- полное развитие предусматривает ввод в эксплуатацию НПС 2;

- конечный пункт нефтепровода с резервуарным парком оборудован предохранительными клапанами с давлением срабатывания 1,0 МПа.

Рабочие режимы включают в себя:

- эпюру давлений при отключении НПС 2 и срабатывании предохранительных клапанов в РП;

- эпюру давлений на режиме расчетной пропускной способности;

- эпюру давлений при отключении одной станции;

- эпюру давлений при срабатывании предохранительных клапанов в РП.

5.5.8 Гидравлический уклон для известных давлений в начале и конце участка рассчитывается по формуле (согласно РД-23.040.00-КТН-002-08).

, (5.32)

где: - давление в начале участка, МПа;

- давление в начале участка, МПа;

- высотная отметка в начале участке, м;

- высотная отметка в начале участке, м;

- плотность перекачиваемой нефти, кг/м³;

- ускорение свободного падения, м/с²;

- длина участка, км.

В рассмотренных примерах построения эпюр рабочих давлений (рисунок 5.11-5.12) принято значение плотности 865 кг/м3.

Пример расчета

Расчет гидроуклона для эпюры давлений при отключении НПС 2 и срабатывании предохранительных клапанов в РП (см. рисунок 5.11):

;

Выражая з из формулы (5.32), получим:

(5.33)

Для примера вычислим - проходящее давление на НПС 2 при ее отключении и срабатывании предохранительных клапанов в РП. Имеем:

;

Получим:

5.5.9 На рисунке 5.12 показан пример построения эпюр рабочих режимов в случае работы регулятора давления (РД) на участке нефтепровода. Регулятор давления задействован для исключения самотечных участков в режимах остановки с перенастройкой его работы. Регулятор настраивается таким образом, что минимальное давление над перевальной точкой на режиме остановки (соответствует горизонтальной линии гидроуклона) должно быть не менее 0,5 МПа (принято по результатам расчета переходных процессов), на остальных режимах должно выполняться условие минимального давления в трубопроводе 10 м. Настройка РД 2 на давление 5,15 МПа для эпюры максимальных давлений обусловлено необходимостью обеспечения непревышения давления закрытия предохранительных устройств 4,59 МПа не менее чем на 10%. На участке от НПС с резервуарным парком, ведущей перекачку на резервуарный парк, не оборудованный САР, эпюра рабочих давлений строится с учетом возможного повышения требуемого рабочего давления на выходе НПС на 0,3 МПа.

 

Рисунок 5.11 – Эпюра рабочих давлений для участка с лупингом ().

 

 

 

Рисунок 5.12 – Эпюра рабочих давлений на участке с регулятором давления ().