Оценка влияния на толщину парафиновых отложений диаметра трубопровода

Проанализируем, как изменится толщина парафиновых отложений в горячем трубопроводе при изменении его внутреннего диаметра.

Исходные данные такие же, как в первом пункте, за исключением диаметра трубопровода D. Определять толщину отложений будем на расстоянии L =120км от начала участка. Диапазон изменения D выберем таким образом, чтобы скорости течения соответствовали нормативным при Q =0,3 м³/с, результаты расчетов представлены в таблице 4.4.1.

Таблица 4.4.1– Зависимость толщины парафиновых отложений от диаметра трубопровода.

D, м 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 a, м^-1 1,687E-06 2,025E-06 2,362E-06 2,700E-06 3,037E-06 3,375E-06 3,712E-06 4,050E-06 b, ºС 18,239 6,388 2,631 1,220 0,619 0,337 0,195 0,118 y, м^-1 7,812E-06 7,221E-06 5,802E-06 4,607E-06 3,704E-06 3,027E-06 2,514E-06 2,119E-06 T, ºС 51,0 47,7 45,8 44,3 43,0 41,8 40,7 39,6 δ, мм 15,768 9,762 7,795 6,167 4,892 3,907 3,147 2,557

Так же, как и производительности перекачки, диаметр трубопровода влияет на значение не только температуры перекачиваемой нефти, но и и коэффициентов a и y, а также температуры трения b. Влияние диаметра трубопровода на толщину парафиновых отложений весьма значительно. При увеличении диаметра в 2 раза толщина парафиновых отложений уменьшается в 4-5 раз.

 

Графически данная зависимость представлена на рисунке 6:

Рисунок 6- График зависимости толщины парафиновых отложений от диаметра трубопровода

 

Оценка влияния на толщину парафиновых отложений шероховатости внутренней поверхности труб

Проанализируем, как изменится толщина парафиновых отложений в горячем трубопроводе при изменении шероховатости его внутренней поверхности.

Исходные данные такие же, как в первом пункте, за исключением эффективной шероховатости k _э. Определять толщину отложений будем на расстоянии L =120км от начала участка. Диапазон изменения k _э выберем в соответствии с величиной шероховатости стальных труб в разных состояниях – от новых до умеренно заржавленных, результаты расчетов представлены в таблице 4.5.1.

Таблица 4.5.1 – Зависимость толщины парафиновых отложений от шероховатости внутренней поверхности трубопровода.

kэ, мм	0,05	0,1	0,15	0,2	0,25	0,3	0,35	0,4	0,45	0,5
b, ºС	0,102	0,111	0,117	0,121	0,125	0,128	0,130	0,132	0,134	0,136
T, ºС	41,757	41,760	41,762	41,763	41,765	41,765	41,766	41,767	41,768	41,768
δ, мм	3,9302	3,9307	3,9310	3,9312	3,9313	3,9315	3,9316	3,9317	3,9318	3,9319

Шероховатость поверхности влияет на трение в трубопроводе, увеличивая величину нагрева за счет трения b и за счет этого температуру в трубопроводе Т.  

Графически зависимость толщины парафиновых отложений от шероховатости можно представлена на рисунке 7:

Рисунок 7- График зависимости толщины парафиновых отложений от шероховатости внутренней поверхности трубопровода

 

Влияние шероховатости на толщину парафиновых отложений очень незначительно. При увеличении шероховатости в 2 раза толщина парафиновых отложений увеличивается только в 1,00011-1,00013 раз. На практике это влияние может быть более существенным, т.к. в расчетах учитывается только влияние шероховатости на гидравлические характеристики трубопровода, но не учитывается увеличение площади внутренней поверхности нефтепровода, на которой происходит кристаллизация и осаждение парафина.