По модулю «Применение присадки для увеличения объемов перекачки »

Модуль 7

«ПРИМЕНЕНИЕ ПРИСАДКИ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ОБЪЕМОВ ПЕРЕКАЧКИ»

 

Введение

Одним из эффективных способов увеличения производительности трубопроводов является введение в турбулентный поток перекачиваемой жидкости специальных высокомолекулярных присадок, снижающих гидравлическое сопротивление.

Первые сообщения о значительном снижении турбулентного сопротивления при введении в поток весьма малых добавок некоторых полимеров относиться к концу 40-х годов. Это явление получило название эффекта Томса.

Эффект снижения сопротивления начинает проявляться в очень слабых растворах – при массовых долях полимера С= 10^-6- 10^-5 . С ростом концентрации эффект Томса усиливается и снижение сопротивления достигает своего максимума при некоторой оптимальной концентрации. Максимальное снижение сопротивления достигает 60-80%.

Полимерные добавки практически не влияют на величину критического числа Рейнольдса, при котором происходит переход к турбулентному режиму течения.

В присутствии полимерных молекул отмечается расширение диапазона чисел Рейнольдса (Re), в котором шероховатая поверхность является гидравлически гладкой. В переходном режиме относительное снижение трения добавками выше, чем на гладкой поверхности. Полимерные молекулы «затягивают» выход в режим с полным проявлением шероховатости, в котором добавки уже не влияют на сопротивление.

Несмотря на интенсивные исследования снижения гидравлического сопротивления в присутствии полимерных добавок, до сих пор отсутствует достаточно полная теория этого явления. Такое положение объясняется сложностью проблемы, лежащей на стыке трех наук: физико-химии полимеров, реологии и гидродинамики, а также недостатком прямых экспериментальных данных. Это привело к тому, что для объяснения сущности эффекта предложено около 30 гипотез. Их можно разделить на три класса в зависимости от подхода к решению проблемы.

Одна из первых теорий базируется на адсорбции полимера. Согласно ей, гидравлически активной является та часть полимера, которая адсорбируется на стенке трубопровода. Однако опыты с вращающимися дисками из различных материалов показали, что толщина адсорбционной пленки мала, так как молекулы полимера лежат в плоской конфигурации на поверхности. Это позволяет сделать вывод, что адсорбированные молекулы не могут активно взаимодействовать с потоком. Однако, это теория из-за ее простоты продолжает привлекать к себе внимание.

Следующая группа гипотез получила название «структурные теории», где рассматриваются взаимодействия потока с отдельными микроскопическими частицами. Гипотезы этого класса делятся на две группы:

- эффект снижения определяется частицами с линейными размерами порядка 10^-3мм, т.е. отдельными макромолекулами;

- активными являются ассоциаты частиц, имеющие линейные размеры 0,1-1мм.

При этом крупные частицы или просто гасят высокочастотные пульсации и вихри или же ослабляют зарождающиеся возмущения в пристенной области. Существенное взаимодействие происходит при равенстве линейных масштабов (по порядку величины) ассоциатов и диссипативного пульсационного движения в жидкости.

Механизм, базирующийся на реологии вязкоупругих сред, основан на том, что растворы полимеров, обладающие способностью снижать сопротивление, являются неньютоновскими жидкостями, проявляющими вязкоупругие свойства.

Положительный эффект в этом случае объясняется, в отличие от структурной теории, не подавлением турбулентности в вязкоупругой жидкости, а просто замедлением образования турбулентного потока.

К недостаткам этой теории нужно отнести то, что влияние вязкоупругих свойств очевидно в концентрированных растворах. В разбавленных растворах с вязкостью, близкой к вязкости растворителя, не наблюдается никакого заметного вязкоупругого эффекта, кроме эффекта снижения трения.

В последнее время предложена гипотеза с флуктуационным слоем. Сущность в том, что при течении жидкости с присадкой вязкоупругие «капли» полимера, имеющие размеры на 3-4 порядка больше чем молекулы растворителя, смещаются к стенке гидродинамически активного полимера. В отличие от адсорбционного, флуктуационный слой является составной частью движущегося объема жидкости.

При образовании флуктуационного слоя концентрация полимера в объеме текущей жидкости уменьшается. В то же время происходит ее увеличение в пристенной зоне. Это увеличение содержания полимера в этой части потока приводит к тому, что здесь у жидкости начинают проявляться характерные вязкоупругие свойства, с которыми связывается гашение турбулентности.

В покоящемся растворе молекулы полимера представляют собой свернутые клубки. В пристенной области турбулентного потока полимерные молекулы подвергаются действию случайных комбинаций завихренности и скорости деформаций.

Спокойное течение прерывается интенсивными выбросами заторможенной у стенки жидкости во внешнюю область пограничного слоя. Турбулентные выбросы представляют собой затопленные струи, вдоль осей которых реализуется течение с растяжением. При достижении определенных скоростей растяжения в струйных выбросах молекулярные клубки разворачиваются. Разворачиваясь, молекулы присадки поглощают часть энергии выбросов, а развернувшись, снижают их длину и уменьшают возможность возникновения новых возмущений.

Модель с флуктуационным слоем позволяет объяснить многие имеющиеся опытные факты. Так, экстремальный характер концентрационной зависимости снижения сопротивления объясняется тем, что этот слой имеет определенные размеры и при его заполнении наблюдается максимальный эффект.

Эта теоретическая модель позволяет также объяснить многие имеющиеся опытные факты. Так, экстремальный характер концентрационной зависимости снижения сопротивления объясняется тем, что этот слой имеет определенные размеры и при его заполнении наблюдается максимальный эффект.

Эта теоретическая модель позволяет также объяснить влияние молекулярной массы полимера на эффективность присадки. Полимер должен иметь определенные минимальные размеры, иначе не будет проявляться радиальная дисперсия и формироваться флуктуационный слой. Поэтому с увеличением размеров полимерной молекулы повышается эффективность присадки. Однако этот процесс имеет ограничения. Как только размеры макромолекул превысят некоторые оптимальные, они начинают ощущать объемные затруднения из-за перекрывания их сфер влияния и заметного улучшения условий формирования флуктуационного слоя не наблюдается.

Таким образом, полимерные добавки воздействуют на турбулентность главным образом в пристенной области, а точнее, в ее переходной зоне. Эта зона находится между турбулентным ядром и ламинарным подслоем. Для нее одинаково важны и молекулярная вязкость и турбулентность. Присутствие макромолекул приводит к гашению высокочастотных пульсаций, уменьшает коэффициент турбулентной вязкости и способствует росту толщины вязкого подслоя.

При длительном пребывании полимерных молекул в потоке и больших напряжениях сдвига, как правило, отмечается постепенное уменьшение эффекта снижения сопротивления из-за механической деструкции, т.е. разрывов валентных связей основной молекулярной цепи и связанного с этим уменьшения молекулярной массы без изменения химического состава полимера.

 

Схема изучения материала

№	Тема занятия	Тип занятия	Вид (форма) занятия	Количество часов
1.	Факторы, влияющие на эффект снижения гидравлического сопротивления при применении присадок. Расчет оптимальных концентраций для увеличения объема перекачки по трубопроводам.	Изучение нового материала	Лекция
2.	Последовательная работа нагнетателей	Углубление и систематизация учебного материала	Лабораторное занятие
3.	Параллельная работа нагнетателей	Углубление и систематизация учебного материала	Лабораторное занятие
4.	Определение параметров перекачки при применении противотурбулентной присадки.	Углубление и систематизация учебного материала	Практическое занятие
5.	Определение необходимой концентрации присадок.	Углубление и систематизация учебного материала	Практическое занятие
6.	Применение присадки для увеличения объемов перекачки.	Предварительный контроль	Практическое занятие
7.	Подбор основного оборудования насосных станций	Зачет	Курсовой проект

2. Основы научно-теоретических знаний

Выводы

Эффективность использования противотурбулентных присадок на МНП определяется не только степенью снижения коэффициента гидравлического сопротивления, но и всем комплексом параметров, относящихся к структуре самого трубопровода: характеристиками перекачивающих станций, профилем и протяженностью отдельных участков,

предельными значениями систем защиты перекачивающих станций от максимальных давлений и минимальных подпоров и т.д., а также стоимостью присадки. Трубопровод, на котором имеется один или несколько «лимитирующих» участков, требует дифференцированного подхода к определению необходимых концентраций противотурбулентной присадки.

3.Термины, определения и используемые сокращения

 

Работоспособное состояние – состояние объекта, при котором значение всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативно-технической и конструкторской документации.

 

Материалы к лекциям

План лекции

Лекция 1

1. Факторы, влияющие на эффект снижения гидравлического сопротивления при применении противотурбулентных присадок.

2. Расчет оптимальных концентраций антитурбулентных присадок для увеличения объема перекачки по трубопроводам.

 

Задания для лабораторных работ

Лабораторная работа №5

«Последовательная работа нагнетателей»

Цель работы.

- изучение совместной последовательной работы нагнетателей.

 

Общие сведения.

Довольно часто возникает ситуация, когда напора, развиваемого одним нагнетателем недостаточно для реализации искомых целей. Например, требуется обеспечить расход в сети 1 м³/с с напором 50 м (рис. 7.2). Как видно на рисунке, данная точка не удовлетворяет характеристике насоса, т.к. насос при таком расходе способен создать лишь напор Н_Н.

Геометрический смысл уравнения Бернулли для насоса, создаваемого напор представлен на рисунке 7.3.Никакое регулирование самой характеристики (кроме увеличения частоты вращения рабочего колеса) не приведёт к желаемому результату, а увеличить частоту вращения рабочего колеса сложно по техническим причинам.

 

 

 

 

 

Увеличить напор можно при последовательном соединении нагнетателей.

Жидкость, выбрасываемую напорным патрубком одного насоса, подают во всасывающий патрубок другого (см. рис 7.4).

 

 

Рис. 7.4. Геометрический смысл уравнения Бернулли для двух последовательно соединенных насосов.

 

При этом во второй насос жидкость приходит уже с некоторым напором h_всасН2. Второй нагнетатель добавляет свой напор Н_Н2 и на выходе из второго насоса образуется напор Н_Σ , являющийся результатом суммарной работы двух нагнетателей.

В такой обвязке первый насос называется подпорным.

На графиках в системе Н-Q получение характеристики суммарной последовательной работы нагнетателей производиться при построении в одинаковом масштабе напорных характеристик обоих насосов (на рис. 7.5. приведен пример для нагнетателей с различными характеристиками).

 

 

Затем производиться суммирование напоров при каждом конкретном значении расхода (см. рис. 7.6).

 

 

 

 

Дальнейшее регулирование суммарной характеристики нагнетателей производиться уже известными методами: дросселирование, байпасирование, обточка рабочих колес.

 

 

Описание лабораторного стенда.

Определение суммарной характеристики при их совместной последовательной работе и построение рабочей (режимной) точки производится на лабораторном стенде, изображенном на рис. 7.7.

Насосы Н-1 и Н-3 имеют установленные манометры на всасывающих и напорных патрубках. Кран К8 используется для изменения подачи в системе, которая определяется с помощью расходомера Р2 и секундомера. Порядок следования жидкости следующий: из бака через вентиль В1 подаётся в насос Н-1, далее через кран К4 подается в насос Н-3 (кран К6 нужно закрыть), далее по трубопроводу через разветвленный участок (ограниченный манометрами М10 и М11) и расходомер Р2 возвращается в бак.

Лабораторная работа №6

«Параллельная работа нагнетателей»

Цель работы.

- изучение совместной работы параллельно подключенных нагнетателей.

 

Основные сведения.

Довольно часто возникает ситуация, когда подачи, развиваемой одним нагнетателем недостаточно для реализации искомых целей. Например, требуется обеспечить расход в сети 3 м³/с с напором 20 м (рис.7.8). Как видно на рисунке, данная точка не удовлетворяет характеристике насоса, т.к. насос при таком напоре способен создать лишь расход Qн.

Для обеспечения большей подачи используют параллельное соединение нагнетателей (рис.7.9)

Рис.7.8. Несовпадение искомой точки с характеристиками

 

Рис.7.9. Параллельная обвязка насосов

Обязательным условием параллельного соединения является равенство напоров, развиваемых нагнетателями, т.е. Н₁=Н₂. В случае, если напор одного насоса окажется больше напора другого (при высоком сопротивлении последующего участка сети либо при работе насосов на приоткрытую задвижку), возможно возникновение эффекта придавливания одного потока жидкости - другим.

На графиках в системе Н-Q получение суммарной характеристики параллельной работы нагнетателей производится при построении в одинаковом масштабе напорных характеристик обоих насосов (на рис.7.10 приведен пример для нагнетателей с одинаковыми характеристиками) и суммировании создаваемых расходов при каждом конкретном значении напора.

Н,м

 

Рис.7.10. Построение суммарной характеристики параллельно обвязанных насосов

 

Для нагнетателей с различными характеристиками суммирование производится аналогичным образом, однако суммарная характеристика на отрезке АВ будет совпадать с характеристикой насоса, создающего больший напор (рис.7.11).

 

 

Рис.7.11. Построение суммарной характеристики параллельно обвязанных насосов с различными характеристиками

 

Дальнейшее регулирование суммарной характеристики нагнетателей производится уже известными методами: дросселирование, байпассирование, обточка рабочих колес и т.д.

 

Оформление отчета.

Отчет должен содержать:

- номер лабораторной работы, ее название;

- цель работы;

- основные расчетные формулы;

- протокол испытаний – пример расчета параметров;

- график напорной (Н_∑-Q) характеристики параллельной работы центробежных нагнетателей;

- график характеристики сети (Н_сети-Q).

Задания для практических занятий

Задачи

1. Определить необходимую концентрацию противотурбулентной присадки для увеличения объема перекачки нефти по трубопроводу с 4 млн.т/год до 5,5 млн.т/год, если известно что диаметр трубы равен 720 мм и она эксплуатируется 25 лет.

2. Определить потери напора в трубопроводе диаметрам 530 мм при увеличении объема перекачки нефти за счет введения присадки с 2 млн.т/год до 3 млн.т/год, если известно, что протяженность нефтепровода равна 150 км, разность геодезических отметок конца и начала трубопровода равна 35 м и необходимый напор на конечном участке равен 5м.

3. Определить расход в трубопроводе диаметром 720 мм после введение противотурбулентной присадки концентрацией 4г/т, если известно что первоначальный расход в трубопроводе равен 5 млн.т/год и труба эксплуатируется 30 лет.

4. Определить потери напора в трубопроводе диаметром 1040 мм после введения противотурбулентной присадки концентрацей 4г/т. Расход нефти до введения присадки составлял 5,2 млн.т/год, протяженность нефтепровода 180 км, разность геодезических отметок равна 30м, необходимый напор на конечном участке составляет 3,5 м.

 

Задания для курсового проекта

При выполнении курсового проекта студенты должны овладеть расчетами, необходимыми для анализа центробежных насосов в системе способами регулирования производительности, разобраться в работе вспомогательных систем при эксплуатации нагнетателей.

Пояснительная записка выполняется на листах формата А4. На всех листах должны быть оставлены поля шириной 30 мм слева, 15 мм сверху, 10 мм справа и снизу. Титульный лист расчетно-пояснительной записки оформляется указанному образцу. На втором листе должно быть выписано задание в соответствии с вариантом.

Все расчеты должны выполняться в пояснительной записке и сопровождаться пояснительным текстом, а там где необходимо - анализом.

Все схемы и графическая часть должны быть изображены четко и в крупном масштабе.

Там, где на одном графике наносится несколько характеристик, следует наносить их различным цветом.

Графическая часть проекта выполняется на листе ватмана формата А1, на котором должен быть следующий материал:

- технологическая схема насосной станции;

- график совмещенной работы трубопровода и насосной станции.

Теоретическая часть должна состоять из следующих разделов:

I. Назначение станции.

II. Описание технологической схемы НС (схема перекачки, схемы обвязки резервуаров)

III. Подбор основного и вспомогательного оборудования НС.

IV. Описание конструкции нагнетателя

V. Вспомогательные системы насосных станций.

В разделе должны быть описаны следующие вспомогательные системы:

1. система разгрузки торцовых уплотнений;

2. система сбора утечек;

3. централизованная система смазки и охлаждения подшипников;

4. система регулирования давления.

VI. Используемая литература.

 

Таблица 7.2

Задание к выполнению курсового проекта по вариантам

Вариант	Назначение станции	G, т/год	L, км	Нг, м	t1м, ^0С	t2м, ^0С	t1в, ^0С	t2в, ^0С	Δ, мм
	Г	32∙10^6							0,2
	ПНН	22∙10^6							0,3
	Г	14∙10^6		-80					0,4
	ППР	10∙10^6							0,4
	Г	6,8∙10^6							0,3
	ПНН	12∙10^6							0,2
	Г	14∙10^6		-40					0,4
	ППР	13∙10^6							0,3
	ПНН	2∙10^6		-20					0,2
	Г	1,5∙10^6							0,4
	Г	8,5∙10^6							0,3
	ПНН	0,7∙10^6							0,2
	ППР	1,3∙10^6		-70					0,4
	ПНН	1,8∙10^6							0,3
	ППР	2,5∙10^6		-50					0, 2
	Г	8,5∙10^6							0,4
	ПНН	3,5∙10^6							0,3
	Г	6,8∙10^6		-60					0,2
	ППР	4,6∙10^6							0,4
	Г	7∙10^6							0,3
	ППР	10∙10^6		-90					0,2
	ПНН	3,2∙10^6							0,4
	ППР	1,6∙10^6							0,3
	ПНН	2,3∙10^6							0,2
	Г	3,2∙10^6							0,4
	ППР	10∙10^6		-50					0,3
	ПНН	4,6∙10^6							0,2
	ППР	3,5∙10^6							0,4
	Г	2∙10^6		-20					0,3
	ПНН	8∙10^6							0,2

 

 

Литература

1. Лурье М.В., Прохоров А.А. Расчет оптимальных концентраций антитурбулентных присадок для увеличения производительности трубопровода. РГУНГ им. Губкина 2001

2. Коршак А.А., Бяхтерева Э.С. Определение необходимой концентрации противотурбулентных присадок при увеличении производительности нефте- и нефтепродуктопроводов. Материалы международной научно-технической конференции «Трубопроводный транспорт – сегодня и завтра»

3. Лурье М.В. Сборник задач по трубопроводному транспорту нефти, нефтепродуктов и газа. – М.: ГАНГ, 1995.

4. Трубопроводный транспорт нефти /Г.Г.Васильев, Г.Е.Коробков, А.А.Коршак и др.; Под ред. С.М.Вайнштока: Учебник для ВУЗов: Т.1 – М.: ООО»Недра - Бизнесцентр», 2002

5. П.И.Тугунов, В.Ф.Новоселов, А.А.Коршак, А.М.Шаммазов. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов. Учеб. пособие для вузов. – Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2002

6. РД 153-39,4-113-01 «Нормы технологического проектирования магистральных нефтепроводов»

7. СНиП 2.05.06-85* «Магистральные трубопроводы»

Модуль 7

«ПРИМЕНЕНИЕ ПРИСАДКИ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ОБЪЕМОВ ПЕРЕКАЧКИ»

 

Введение

Одним из эффективных способов увеличения производительности трубопроводов является введение в турбулентный поток перекачиваемой жидкости специальных высокомолекулярных присадок, снижающих гидравлическое сопротивление.

Первые сообщения о значительном снижении турбулентного сопротивления при введении в поток весьма малых добавок некоторых полимеров относиться к концу 40-х годов. Это явление получило название эффекта Томса.

Эффект снижения сопротивления начинает проявляться в очень слабых растворах – при массовых долях полимера С= 10^-6- 10^-5 . С ростом концентрации эффект Томса усиливается и снижение сопротивления достигает своего максимума при некоторой оптимальной концентрации. Максимальное снижение сопротивления достигает 60-80%.

Полимерные добавки практически не влияют на величину критического числа Рейнольдса, при котором происходит переход к турбулентному режиму течения.

В присутствии полимерных молекул отмечается расширение диапазона чисел Рейнольдса (Re), в котором шероховатая поверхность является гидравлически гладкой. В переходном режиме относительное снижение трения добавками выше, чем на гладкой поверхности. Полимерные молекулы «затягивают» выход в режим с полным проявлением шероховатости, в котором добавки уже не влияют на сопротивление.

Несмотря на интенсивные исследования снижения гидравлического сопротивления в присутствии полимерных добавок, до сих пор отсутствует достаточно полная теория этого явления. Такое положение объясняется сложностью проблемы, лежащей на стыке трех наук: физико-химии полимеров, реологии и гидродинамики, а также недостатком прямых экспериментальных данных. Это привело к тому, что для объяснения сущности эффекта предложено около 30 гипотез. Их можно разделить на три класса в зависимости от подхода к решению проблемы.

Одна из первых теорий базируется на адсорбции полимера. Согласно ей, гидравлически активной является та часть полимера, которая адсорбируется на стенке трубопровода. Однако опыты с вращающимися дисками из различных материалов показали, что толщина адсорбционной пленки мала, так как молекулы полимера лежат в плоской конфигурации на поверхности. Это позволяет сделать вывод, что адсорбированные молекулы не могут активно взаимодействовать с потоком. Однако, это теория из-за ее простоты продолжает привлекать к себе внимание.

Следующая группа гипотез получила название «структурные теории», где рассматриваются взаимодействия потока с отдельными микроскопическими частицами. Гипотезы этого класса делятся на две группы:

- эффект снижения определяется частицами с линейными размерами порядка 10^-3мм, т.е. отдельными макромолекулами;

- активными являются ассоциаты частиц, имеющие линейные размеры 0,1-1мм.

При этом крупные частицы или просто гасят высокочастотные пульсации и вихри или же ослабляют зарождающиеся возмущения в пристенной области. Существенное взаимодействие происходит при равенстве линейных масштабов (по порядку величины) ассоциатов и диссипативного пульсационного движения в жидкости.

Механизм, базирующийся на реологии вязкоупругих сред, основан на том, что растворы полимеров, обладающие способностью снижать сопротивление, являются неньютоновскими жидкостями, проявляющими вязкоупругие свойства.

Положительный эффект в этом случае объясняется, в отличие от структурной теории, не подавлением турбулентности в вязкоупругой жидкости, а просто замедлением образования турбулентного потока.

К недостаткам этой теории нужно отнести то, что влияние вязкоупругих свойств очевидно в концентрированных растворах. В разбавленных растворах с вязкостью, близкой к вязкости растворителя, не наблюдается никакого заметного вязкоупругого эффекта, кроме эффекта снижения трения.

В последнее время предложена гипотеза с флуктуационным слоем. Сущность в том, что при течении жидкости с присадкой вязкоупругие «капли» полимера, имеющие размеры на 3-4 порядка больше чем молекулы растворителя, смещаются к стенке гидродинамически активного полимера. В отличие от адсорбционного, флуктуационный слой является составной частью движущегося объема жидкости.

При образовании флуктуационного слоя концентрация полимера в объеме текущей жидкости уменьшается. В то же время происходит ее увеличение в пристенной зоне. Это увеличение содержания полимера в этой части потока приводит к тому, что здесь у жидкости начинают проявляться характерные вязкоупругие свойства, с которыми связывается гашение турбулентности.

В покоящемся растворе молекулы полимера представляют собой свернутые клубки. В пристенной области турбулентного потока полимерные молекулы подвергаются действию случайных комбинаций завихренности и скорости деформаций.

Спокойное течение прерывается интенсивными выбросами заторможенной у стенки жидкости во внешнюю область пограничного слоя. Турбулентные выбросы представляют собой затопленные струи, вдоль осей которых реализуется течение с растяжением. При достижении определенных скоростей растяжения в струйных выбросах молекулярные клубки разворачиваются. Разворачиваясь, молекулы присадки поглощают часть энергии выбросов, а развернувшись, снижают их длину и уменьшают возможность возникновения новых возмущений.

Модель с флуктуационным слоем позволяет объяснить многие имеющиеся опытные факты. Так, экстремальный характер концентрационной зависимости снижения сопротивления объясняется тем, что этот слой имеет определенные размеры и при его заполнении наблюдается максимальный эффект.

Эта теоретическая модель позволяет также объяснить многие имеющиеся опытные факты. Так, экстремальный характер концентрационной зависимости снижения сопротивления объясняется тем, что этот слой имеет определенные размеры и при его заполнении наблюдается максимальный эффект.

Эта теоретическая модель позволяет также объяснить влияние молекулярной массы полимера на эффективность присадки. Полимер должен иметь определенные минимальные размеры, иначе не будет проявляться радиальная дисперсия и формироваться флуктуационный слой. Поэтому с увеличением размеров полимерной молекулы повышается эффективность присадки. Однако этот процесс имеет ограничения. Как только размеры макромолекул превысят некоторые оптимальные, они начинают ощущать объемные затруднения из-за перекрывания их сфер влияния и заметного улучшения условий формирования флуктуационного слоя не наблюдается.

Таким образом, полимерные добавки воздействуют на турбулентность главным образом в пристенной области, а точнее, в ее переходной зоне. Эта зона находится между турбулентным ядром и ламинарным подслоем. Для нее одинаково важны и молекулярная вязкость и турбулентность. Присутствие макромолекул приводит к гашению высокочастотных пульсаций, уменьшает коэффициент турбулентной вязкости и способствует росту толщины вязкого подслоя.

При длительном пребывании полимерных молекул в потоке и больших напряжениях сдвига, как правило, отмечается постепенное уменьшение эффекта снижения сопротивления из-за механической деструкции, т.е. разрывов валентных связей основной молекулярной цепи и связанного с этим уменьшения молекулярной массы без изменения химического состава полимера.

 

Схема изучения материала

№	Тема занятия	Тип занятия	Вид (форма) занятия	Количество часов
1.	Факторы, влияющие на эффект снижения гидравлического сопротивления при применении присадок. Расчет оптимальных концентраций для увеличения объема перекачки по трубопроводам.	Изучение нового материала	Лекция
2.	Последовательная работа нагнетателей	Углубление и систематизация учебного материала	Лабораторное занятие
3.	Параллельная работа нагнетателей	Углубление и систематизация учебного материала	Лабораторное занятие
4.	Определение параметров перекачки при применении противотурбулентной присадки.	Углубление и систематизация учебного материала	Практическое занятие
5.	Определение необходимой концентрации присадок.	Углубление и систематизация учебного материала	Практическое занятие
6.	Применение присадки для увеличения объемов перекачки.	Предварительный контроль	Практическое занятие
7.	Подбор основного оборудования насосных станций	Зачет	Курсовой проект

2. Основы научно-теоретических знаний

по модулю «Применение присадки для увеличения объемов перекачки»