Классификация нпс. Технологические схемы нпс. 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Классификация нпс. Технологические схемы нпс.



НПС делятся на головные (ГНПС) и промежуточные (ПНПС). На ГНПС осущ.-ся след. тех.-е операции прием и учет н., краткосрочное хранение н. в резервуарах. Внутрестационарные перекачки н. Закачка н. в маг.-й т\д.Пуск в маг.-й т\д очистных и диагност.-х устройств. На ГНПС м. применятся подкачка н. из др. н\проводов или попутных н\промыслов. На ПНПС производится повышение напорной трубопроводной н. для ее дальнейшей перекачки. При перекачки из насоса в насос не имеет резервуарных парков. Если же перекачка ведется ч\з резервуары или с подключением резервуара, резервуарные парки имеются.

На ПНПС т.ж. устанавливают системы сглаживания волн давления и защиты от гидр. ударов.

Для снижения затрат на сооружения НПС используются метод блочно-комплектного или блочно-модульного их исполнения.

Все оборудование станций включает автоматику – в блочном исполнении монтируется, испытывается на заводе и доставляется на строй. площадку. Блочно- модульные НПС м. б. открытого типа т.е. расположение под навесом на открытом воздухе. Сами агрегаты защищены индивидуальными мет.-ми кожухами с автоматич. сист. вентиляции и подогрева.

Технологические схемы НПС. Тех. схемы НПС – наз. внемасштабный рис. на кот. приведена принципиальная схема работы НПС в виде сист. внутрестационарного коммуникаций т\да. Основными эл.-ми изображения на т.с. НПС являются: сист. обвязки НПС (трубопроводные коммуникации); сист. обвязки рез. парка; сист. обвязки подпорных и основных насосов; узлы тех. задвижек манифольды;размещение тех. оборудования (фильтрогрязеуловителей регуляторов давления, уловлив.-я и сбора утечек дренажа и т.д., узлы учета н., узлы приема и ввода в т\д очистных и и диагност.-х устройств,предохр.-е клапаны.

9.Расчет на прочность т\да. Уложенный в грунт т\д испытывает кольцевые, продольные и радиальные напряжения.

1)Кольцевые напряжения возникают под действием внут.-го давления Р. Величину к выразим следующим образом. Давление создает на единице длины трубы разрывающее усилие равное Р. Ему противодействует сила сопротивления

(внутренний диаметр трубы)

Продольные напряжения создаются под действием внутрен­него давления, температуры и изгибающих усилий.

гдеµ п - коэффициент Пуассона,=0,3; Е - модуль упругости для стали = 206000МПа; α L- коэффициент линейного расширения = 12*1061/град; ∆ T - расчетный температурный перепад; Rи радиус изгиба трубопровода. +- растягивающие напряжения, а - - сжимающие.

Напряжения изгиба возникают на поворотах трассы трубопровода, а также при прохождении через вершины и впадины профиля трассы.

Радиальные напряжения малы и в расчетах не учитываются.

Маг.-е т-ды рассчитывают по м\ду предельных состояний. Предельным наз. такое состояние конструкции при достижении кот.-го ее нормальная эксплуатация становится невозможной. Подземные т\ды достигают предельного состояния, когда напряжения в них достигают предела прочности σ вр, наземные-предела текучести.

Найдем расчетную толщину стенки т\да из ур.-я

Однако учитывая, что конструкция должна иметь некоторый запас прочности, заменим величину Р произведением пр *Р (пр- коэф. надежности по нагрузке), a к -расчетным сопротивлением металла трубы и сварных соединений R1., что дает

пр= 1,15 для нефте- и нефтепродуктопроводов, работающих по системе «из насоса в насос»; пр =1,1 – во всех остальных случаях.

Расчетное сопротивление металла

my - коэффициент условий работы т\да; Kx коэф. над.-ти по материалу; Кн- коэф. над.-ти по назначению т\да(СНИП)

При наличии продольных осев. сжим.-х напряжений:

ψ 1 –коэф. учит.-й двухосное напр.-нное сост.-ие,

σ вр -этоабс. знач. прод. осев.-х сжим. напр.-й вычисляемые по действ.-м расч.-м нагрузкам и возд.-м с учетом упругого пласт. раб.металла.

Расчет на устойчивость трубопровода в продольном направлении в плоскости наименьшей жесткости системы производят по неравенству

S≤m0Nкр

Фактическое же эквивалентное продольное усилие в сечении трубы:

F-площадь сечения ТП, Nкр –продольное критическое усилие.

Для прямолинейных участков подземных трубопроводов в случае пластической связи трубы с грунтом продольное критическое усилие находится по формуле

где Р0 - сопротивление грунта продольным перемещениям отрезка трубопровода единичной длины; qверт сопротивление вертикальным перемещениям отрезка трубопровода единичной длины, обусловленное весом грунтовой засыпки и собственным весом трубопровода, отнесенное к единице длины.

Величина Р0 определяется следующим образом:

Величина Pгр вычисляется по формуле

 

Нагрузка от собственного веса металла трубы

Нагрузка от собственного веса изоляции для подземных трубопроводов

Нагрузка от веса нефти (нефтепродукта), находящегося в трубопроводе единичной длины,

Входящая в формулу (4.21) величина сопротивления грунта продольным перемещениям отрезка трубопровода единичной длины

Продольное критическое усилие для прямолинейных участков подземных трубопроводов в случае упругой связи с грунтом

Для криволинейных (выпуклых) участков трубопровода, выполненных упругим изгибом, в случае пластической связи трубы с грунтом критическое усилие

Rβ - радиус упругого изгиба трубопровода, соответствующий рельефу дна траншеи.

Из двух значений Nкр, выбирают меньшее. Продольную устойчивость для криволинейных участков проверяют в плоскости изгиба трубопровода, а для прямолинейных участков подземных трубопроводов - в вертикальной плоскости с радиусом начальной кривизны 5000 м.

10.Основные этапы технологического расчета маг.-го н\провода. Тех. расчет маг. н\да предусматривает решение следующих основных задач: определение оптим.-ых параметров н\да. К ним относ. диаметр т\да, давление на НПС, толщина стенки т\да, число НПС; расстановка станций по трассе н\да; расчет экспл.-ых режимов н\да.

Для определения оптимальных параметров н\да обычно задаются несколько значений его диаметра, после чего выполняются гидравлический и механический расчеты. Результатом этих расчетов является опред.-е числа НПС и толщины стенки трубы для каждого конкурирующего варианта. Наилучший вариант находят из сравнительной оценки эффективности инвестиций, т. е. экономическим расчетом.

Расчет эксплуатац.-х режимов заключается в опред.-ии производительности н-да, давления на вых. станций и подпоров перед ними при условиях перекачки, отличающих-ся от проектных. Одновременно рассматр.-тся вопросы регулирования работы н\да.

Исходными данными для технол.-ого расчета н\дов являются:

1) плановое задание на перекачку Gг (млн. т/год);

2) свойства перекачиваемой нефти (плотность, вязкость, давление насыщенных паров и др.);

3) температура грунта на глубине заложения н\да;

4) характеристики труб и насосного оборудования;

5) сжатый профиль трассы н\да;

6) технико-экономич.-е показатели сооружения и эксплуатации линейной части н\да и насосных станций.

Технологич. расчет выполняется в следующей послед.-ти.

Опред.-ся средневзвеш. температура грунта вдоль трассы н\да

где Т0i - температура грунта на глубине заложения н\да для участка длиной li.

По формулам вычисляются параметры перекачиваемой н. при расчетной температуре: λр и рр.

Вычисляется расчетная часовая пропускная способность н\да

где Nр - расчетное число суток работы н\да (табл.).

В соответствии с расчетной часовой пропускной способностью н\да Qч выбираются осн.-ые насосы насосных станций так, чтобы выполнялось условие

где QнОМ - подача выбранного типа насосов при максимальном К.П.Д.

Рассчитывается рабочее давление на выходе головной насосной станции

где g- ускорение свободного падения, g=9,81м/с2; mмн-число последовательно включенных маг.-х насосов (обычно, mмн=3); hМН2- напоры соответственно маг.-го и подпорного насоса при расчетной производ.-ти Qч,. Найденная величина Р должна быть меньше доп.-го давления Рд, определяемого из условия прочности запорной арматуры. Если условие

не выполняется, то необх. либо уменьшить число маг.-х насосов, либо воспользоваться сменными роторами меньшего диаметра.

По формуле опред.-ся расчетная толщина стенки т\да, Производится уточнение толщины стенки т\да δн с учетом температурных и изгибающих напряжений по формуле.

Вычисляется внутренний диаметр н\да

где Dн- его наружный диаметр.

Находятся секундный расход Q и средняя скорость н. в т\де

где d - внутренний диаметр трубы.

Потери напора на трение в трубе круглого сечения определяют по формуле Дарси — Вейсбаха

где λ — коэф. гидравлич. сопротивления; L — длина т\да.

Режим движения потока в т\де характеризуется числом Рейнольдса

При ламинарном режиме течения, т.е. при Rе<2320, коэф. гидравлического сопротивления определяют по формуле Стокса

При турбулентном режиме течения различают три зоны трения: гидравлич. гладких труб (λ зависит только от Rе) смешанного трения (λ зависит от Rе и относ.-ой шероховатости труб ε), квадратичного трения (λ зависит только от ε). Границами этих зон явл.-ся переходные числа Рейнольдса

где ε= Кэ/d – относит. шероховатость труб, выраженная ч\з эквивалентную шероховатость Кэ (табл.) и диаметр. Условия существования различных зон трения таковы: - гидравлич. гладкие трубы

-зона смешанного трения (переходная зона)

-зона квадратичного трения

Для зоны смешанного трения λ рекомендуется вычислять поформуле Альтшуля

В зоне квадратичного трения значение λ рекомендуется опред.-ть по формуле Шифринсона

Гидравлический уклон есть потеря напора на трение на единице длины т\да

На линейной части т\да имеются местные сопротивления - задвижки, повороты, сужения и т.п. Потери напора на них определяют по формуле

где ξг – коэф. местного сопротивления, зависящий как от вида сопротивления, так и от характера течения жидкости.

Для маг. т\дов потери напора на местные сопротивления незначительны, их принимают равными 2% от потерь на трение.

Кроме того, в конце т\да должен поддерживаться остаточный напор Нкп, необх.-ый для закачки н. в резервуары.

В соотв.-ии с «Нормами проект.-ния» маг.-ые н\ды протяженностью более 600 км делятся на экспл.-ые участки, длиной от 400 до 600 км. Соответственно их число составляет

На станциях, расположенных на границе экспл.-ых участков, вместимость резервуарного парка должна составлять 0,3...0,5 суточн. пропускной способ.-сти т\да. Следовательно напор Нкп будет использован Nэ, раз.

Т. о., полные потери напора в т\де

где Δz - разность геодезических отметок конца z г и начала z1 т\да.

Станции, расположенные на границах эксплуатационных участков, являются как бы головными для своих участков. Поэтому на них устанавливаются подпорные насосы, развивающие суммарный напор nэ2. Следовательно, суммарный напор, развиваемый насосными станциями н\да, склад.-тся из напора, развиваемого всеми подпорными насосами «головных» насосных станций Nэ • Н2 и суммарного напора n станций, т.е.

где Нст -расчетный напор одной станции

Уравнение баланса напоров имеет вид

Из формулы следует, что расчетное число насосных станций равно



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-04-08; просмотров: 700; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 44.193.208.105 (0.045 с.)