Основные технические характеристики прибора ПКНТ

Величина компенсируемого магнитного поля в зазоре, мТл 170

Величина нескомпенсированного магнитного поля в зазоре, мТл, не более 3

Напряжение питания, В постоянное 70

Потребляемая мощность, кВт, не более 3

Максимальный ток компенсации одного канала, А 20

Ток срабатывания, А 25

Время достижения компенсации магнитного поля в зазоре, мин, не более 2

Количество компенсирующих модулей на один сварной шов, шт. 3

Наружный диаметр свариваемого трубопровода, мм

ПКНТ-5/8 530, 720, 820

ПКНТ-10/12 1020, 1220

Внутренний диаметр компенсирующих модулей, мм

ПКНТ-5/8 820

ПКНТ-10/12 1220

Масса одного компенсирующего модуля, кг

ПКНТ-5/8 11

ПКНТ-10/12 15

Масса блока управления, кг 25

Масса общая, кг, не более

ПКНТ-5/8 110

ПКНТ-10/12 140

Габаритные размеры блока управления. мм:

высота 360

длина 480

ширина 260

Приложение К.1

(справочное)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАМЕТРА ВАНТУЗА

ВПУСКА ВОЗДУХА

Для определения диаметра вантуза для впуска воздуха использована формула Сен-Венана

(К.1.1)

и соотношения: ;

где V – скорость поступающего через вантуз воздуха;

к – постоянная адиабаты воздуха; к = 1,4;

Р_н – атмосферное давление воздуха;

Р_в – давление в полости нефтепровода в месте врезки вантуза;

r₁ – плотность воздуха при нормальных условиях;

Q – расход воздуха через вантуз;

F – площадь поперечного сечение вантуза;

D – диаметр патрубка.

При расчете диаметра вантуза для впуска воздуха приняты следующие исходные данные:

Р_н – атмосферное давление воздуха; Р_н = 1,013 ×10⁵ Па

r₁ - плотность воздуха; r₁ = 1,293 кг/м³;

R – газовая постоянная для воздуха; R = 287,14 (Н×м) / (кг×°К);

Т₁ – температура воздуха, Т₁ = 273 °К.

Диаметры вантузов для впуска воздуха определяются по величине давления в полости нефтепровода P_В (0,501×10⁵ Па - 1,008×10⁵ Па), отношению внутреннего давления в полости нефтепровода к атмосферному (0,5 - 0,995) и по значениям суммарной производительности откачивающих насосных агрегатов (600 м³/ч, 1000 м³/ч и 1250 м³/ч, 2500 м³/ч).

По вычисленным значениям построен график зависимости диаметра вантуза от давления в полости нефтепровода при объемном расходе воздуха через вантуз 600 м³/ч, 1000 м³/ч, 1250 м³/ч, 2500 м³/ч.

Необходимая суммарная производительность откачивающих насосных агрегатов определяется в соответствии с Регламентом… остановок МН, необходимый диаметр вантуза выбирается по графику, в зависимости от потребной производительности откачки и давления в полости нефтепровода.

Значения диаметров вантузов, определенные при критической скорости истечения воздуха через отверстие в стенке трубопровода ( ) и отношения диаметра отверстия в стенке трубопровода к диаметру патрубка вантуза, равного 0,8, приведены в таблице К.1.

Таблица К.1.1 – Минимальный диаметр для впуска воздуха

Производительность откачки насосов, м3/ч	Диаметр вантуза, мм
До 1250
1250-2500

При выборе диаметра вантуза для впуска воздуха следует учитывать, что в большинстве случаев этот же вантуз будет использоваться для выпуска воздуха при заполнении нефтепровода нефтью.

	D, м

	1 – Q = 2500 м3/ч; 2 - Q = 1250 м3/ч; 3 - Q = 1000 м3/ч; 4 – Q = 600 м3/ч

Рисунок К.1.1 – График зависимости диаметра вантуза D для впуска

воздуха от давления Р_в в полости нефтепровода

Приложение К.2

(справочное)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАМЕТРА

ВАНТУЗА ДЛЯ ВЫПУСКА ВОЗДУХА

Объемный расход воздуха через вантуз определяется с учетом “эффективной” длины патрубка L по формуле

, (К.2.1)

где Q – расход воздуха через вантуз;

D – диаметр патрубка;

r_в – плотность воздуха в трубопроводе;

F – площадь сечения воздухоспускного патрубка;

g – ускорение свободного падения;

l - коэффициент гидравлического сопротивления;

к – показатель адиабаты, для воздуха, к = 1,4;

Р_в – давление воздуха внутри трубопровода;

Р_н – атмосферное давление воздуха;

L_пр – длина патрубка с учетом местных сопротивлений;

Плотность воздуха определяется по формуле

, (К.2.2)

где Р_{в –} давление воздуха внутри трубопровода;

R – газовая постоянная, R = 287 Дж/кг×°К;

Т – температура в полости нефтепровода, Т = 283 °К.

Проведенные расчеты показывают, что режим течения газа через вантуз, при его диаметре до 150 мм, соответствует зоне смешанного трения.

В области режима смешанного трения коэффициент гидравлического сопротивления определен по формуле

, (К.2.3)

где к – эквивалентная шероховатость, для новых цельнотянутых стальных

труб, к = 0,07×10^-3 м;

D - диаметр патрубка.

Приведенная длина патрубка определена с учетом влияния местных сопротивления по формуле

_, (К.2.4)

где L – геометрическая длина патрубка;

L_э – эквивалентная длина местных сопротивлений.

,

где x - коэффициент местного сопротивления;

D –диаметр патрубка;

l - коэффициент гидравлического сопротивления.

Расчеты проведены для диаметров вантузов в пределах 0,025-0,150 м при изменении давления в полости нефтепровода от 1×10⁵ Па до 1,9×10⁵ Па.

По результатам вычислений построен график зависимости диаметра вантуза от изменения давления в полости нефтепровода при заполнении нефтепровода с производительностью 1000 м³/ч, 2500 м³/ч и 5000 м³/ч.

Значения диаметров вантузов, определенные при критической скорости истечения газовоздушной смеси через вантуз (при ), приведены в таблице К2.1.

Таблица К.2.1 – Минимальный диаметр вантуза для выпуска

газовоздушной смеси при заполнении нефтепровода

Производительность насосов при заполнении, м3/ ч	Диаметр вантуза, мм
До 1000
1000-4000
Свыше 4000

		Рисунок К.2.1 – График зависимости диаметра вантуза D для выпуска газовоздушной смеси от давления Рв в полости нефтепровода

Приложение Л

(справочное)