Расчетно-графическая работа

Стр 1 из 2Следующая ⇒

«Технологический расчет нефтепроводов»

по дисциплине: «Технологии производств в отрасли»

Вариант 17

Выполнил : ст. гр. АГ-09-01

А.Р. Рафикова

Проверил: Б. А. Козачук

Уфа 2012

Задание.

Выполнить расчет нефтепровода для перекачки G млн.т нефти в год. Протяженность нефтепровода составляет L км, разность геодезических отметок конца и начала трубопровода - ΔZ=Z_к-Z_н. По нефтепроводу перекачивается нефть с плотностью ρ кг/м³ и вязкостью ν мм²/с. Подобрать стандартный диаметр трубопровода и насосное оборудование. Рассчитать толщину стенки трубы. Определить потери напора при заданном объеме перекачки. Определить число перекачивающих станций. Построить совмещенную характеристику трубопровода и перекачивающих станций и выбрать способ регулирования.

Исходные данные:

G=35 млн.т/г; L=1818 км; ρ = 889 кг/м³; ΔZ=183 м; ν=22,2 мм²/с.

Дополнительные данные:

Сортамент труб

Dн, мм	Марка стали	, МПа	, МПа	Толщина стенки трубы, мм
	17ХГС			6 ; 6,5 ; 7 ; 7,5 ; 8 ; 9
	17ХГС			7,5 ; 8 ; 9 ; 10 ; 10,5 ; 11
	17Г1С			8,5 ; 9 ; 10 ; 10,5 ; 11
	14Г2САФ			9,5 ; 10 ; 10,5 ; 11 ; 12,5 ; 14
	16Г2САФ			9 ; 10 ; 10,5 ; 12 ; 12,5 ; 14,5

Ход работы.

1. Определим расчетную часовую пропускную способность нефтепровода по формуле:

Q_p = , где (1)

Q_p- объемная производительность, м³/ч; м³/с.

G- годовой план перекачки, кг/г.

ρ_p-плотность нефти, кг/м³.

Т_р =350*24=8400 - расчетное число часов работы в году.

Q_p= =4686,9141 м³/ч; 1,30192 м³/с.

2. Ориентировочное значение внутреннего диаметра нефтепровода определяется по формуле:

D₀ = , где (2)

где Q - секундная подача, м³/с;

W - скорость перекачки, определяется по графику на рис.1.

Рис.1 Зависимость рекомендуемой скорости перекачки от плановой

пропускной способности нефтепровода.

Q = 4686,9141 м³/ч; 1,30192 м³/с.

W = 2 (определили по графику на рис.1)

D₀ = = 0,8292 м

Примем ближайший наружный диаметр трубопровода равным D_н = 820 мм.

Используем марку стали труб 17Г1С с пределом прочности σ_В=520 МПа.

3. Расчетное сопротивление металла трубы определяется по формуле:

R₁= , где (3)

m - коэффициент условий работы трубопровода, который зависит от его категории для подземных магистральных нефтепроводов III, IV категории m=0,9;

σ_в- предел прочности металла трубы;

k₁ – коэффициент надежности по материалу k₁=1,47;

k_н - коэффициент надежности по назначению трубопровода k_н=1 для нефтепровода с диаметром 1020 мм и менее.

R₁= =318,367 МПа.

4. Выбираем основные магистральные и подпорные насосы нефтеперекачивающих станций так, чтобы выполнялось условие:

Q_min ≤ Q ≤ Q_max

Подходящий магистральный насос: НМ 5000-210.

Необходимая производительность находится в допустимых пределах (4000<4686,9141<6000).

Марка подпорных насосов: НМП 2500-74.

Используется 2 подпорных насоса производительностью 2500 м³/ч и напором равным 74 м.

При расчетной подаче напоры, развиваемые насосами равны h_m=210 м; h_п=74 м.

5. Рабочее давление, развиваемое насосной станцией, определяется по формуле:

P=ρ*g*(m_p*h_м+h_п)*10^-6≤ P_D, где (4)

h_м, h_п- напор, развиваемый магистральным и подпорным насосом, при расчетной подаче Q по рабочим характеристикам насосов.

m_p - число рабочих магистральных насосов.

P_D - допустимое давление нефтеперерабатывающей станции, определяется исходя из прочности корпуса насоса или запорной арматуры P_D=7,4 МПа

ρ - плотность нефти , кг/м³;

g=9,8 м/с² - ускорение свободного падения.

P=889*9,81*(3*210+74)*10^-6=6,140 МПа≤ 7,4 МПа.

6. Толщина стенки трубы определяется по формуле:

δ = , где (5)

P – рабочее давление в трубопроводе.

D_н– наружный диаметр трубы.

n – коэффициент надежности по нагрузке (рабочему давлению), для труб с диаметром от 720 до 1220 мм. n=1,15.

R₁– расчетное сопротивление металла трубы;

δ = = 8,896 мм.

Ближайшая большая толщина стенки для труб 17Г1С с D_н=820 мм равна δ=9 мм.

7. Внутренний диаметр трубопровода найдем по формуле:

D = D_н- 2^.δ (6)

D = 820 – 2*9= 802 мм.

8. Фактическая скорость течения нефти определяется по формуле:

W = (7)

W = = 2,5785 м/с

9. Параметр Re (число Рейнольдса):

Re = (8)

Re = = 93151,22

12 Следующая ⇒