Расстановка нефтеперекачивающих станций по трассе с округлением в большую и меньшую сторону

Расстановка перекачивающих станций выполняется графически на сжатом профиле трассы. Метод размещения станций по трассе впервые был предложен В. Г. Шуховым и носит его имя. В основе метода лежит уравнение баланса напоров.

Определяют напор одной станции:

,

где k – число основных насосов, Н_осн – напор основного насоса (определяется по Q–H характеристике насоса в приложении); h_вн - внутристанционные потери напора, h_вн = 15 м, по ВНТП 2-86.

Затем определяют число станций:

.

Затем число станций округляют:

а) в большую сторону;

б) в меньшую сторону.

Если n₁ > n, то определяют действительный напор одного насоса; но сначала определяют действительно необходимый напор одной станции:

;

;

Уточнив Н_нас’, производят обточку рабочего колеса насоса.

,

где Q – рабочая производительность, м³/с; Н₁ - напор при Q₁, м; Н₂ - напор при Q₂, м; Н₁, Q₁; Н₂, Q₂ - любые точки, взятые с Q-H характеристики насоса.

После обточки рабочего колеса насоса делают расстановку по трассе, с округлением числа станций в большую сторону.

Рис. Расстановка станций по трассе

Затем заполняют таблицу 5.1 Таблица 5.1

Месторасположение станций по трассе

После определения местоположения насосных станций на трассе, определения длин между ними и отметок, производят аналитическую проверку режима работы всех НПС, для этого необходимо определить и :

;

,

где δ - округленная в большую сторону толщина стенки по сортаменту;

; ,

где Р_а = 760 мм.рт.ст.; Р_у = 500 мм. рт. ст.; Δh_{прот. кав.} определяется с графика Q–H насоса, [м]; h_вс = 10 (м).

Проверяют режим работы станций из условий:

;

,

;

;

;

;

Если проверка сошлась, следовательно, станции расставлены верно.

При округлении в меньшую сторону (n₂<n) пропускная способность нефтепровода снизится. Для уменьшения напряжений, возникающих в трубопроводе от давления нефти, целесообразно прокладывать лупинги (параллельные линии) в конце перегонов. Рассмотрим случай прокладки лупинга на первом перегоне при одинаковых диаметрах основной и лупинговой ниток.

Для повышения пропускной способности нефтепровода до заданного уровня используют прокладку лупинга, которая приводит к снижению потерь напора в трубопроводе на величину:

,

где i– гидравлический уклон нефтепровода, представляющий собой потерю напора на трение на единице длины нефтепровода.

Гидравлический уклон лупингового участка:

Потери напора в основной нитке на 100 км длины:

,

потери напора в лупинговой нитке на 100 км длины:

.

По рассчитанным значениям выбираем масштаб и строим гидравлический треугольник.

Рис. 5.1.4 Расстановка станций при п₂<п; п₂=4

Снизим сопротивление линейной части, т.е. построим лупинг длиной Х.

Производим расстановку НПС по трассе нефтепровода при n₂<n.

При округлении числа станций в меньшую сторону из конца вертикального отрезка Н_ст проводятся две линии гидравлического уклона: магистрали i и лупинга i_л . Длина отрезка i_л соответствует длине лупинга Х₁. Из конца отрезка i_л проводится вторая линия i. Точки пересечения линий гидравлического уклона i с профилем трассы определяет зону возможного расположения станций. Между этими точками станцию можно поставить в любом месте.

Производим аналитическую проверку режима работы станций, согласно условиям (2.13):

,

,

;

;

;

,

Если проверка сошлась, станции расставлены правильно.