Расстановка нефтеперекачивающих станций по трассе нефтепровода

Размещение нефтеперекачивающих станций (НПС) на трассе нефтепровода производится графическими построениями на сжатом профиле трассы при известных значениях следующих параметров:

· гидравлического уклона для основной магистрали i;

· гидравлического уклона для участков с лупингами (вставками) i _л(i _в);

· напоров, развиваемых основными насосами каждой нефтеперекачивающей станции { H _{ст i} };

· величины подпора на входе в основные насосы головной и промежуточных нефтеперекачивающих станций h _пн;

· остаточного напора на входе в конечные пункты эксплуатационных участков и нефтепровода в целом H _кп.

Рассмотрим суть графического метода расстановки станций на примерах.

Схема графических построений при расстановке нефтеперекачивающих станций по трассе нефтепровода постоянного диаметра без лупингов (вставок) представлена на рис.4.1.

Построение начинаем с того, что в начале нефтепровода (точка А) с учетом вертикального масштаба откладываем напор H _ст1, развиваемый основными насосами первой нефтеперекачивающей станции.

Затем вычисляем длину перегона, на который хватило бы напора H _cт1 при условии, что нефтепровод был бы горизонтальным,

(4.1)

и откладываем ее от начала нефтепровода с учетом горизонтального масштаба. Соединив полученные точки, получаем линию гидравлического уклона в трубопроводе постоянного диаметра без лупингов и вставок. Точка пересечения М данной линии с профилем соответствует месту расположения второй станции.

Рис.4.1. Расстановка нефтеперекачивающих станций по трассе нефтепровода постоянного диаметра без лупингов и вставок

Откладываем в точке М напор H _cт2, из полученной точки проводим линию гидравлического уклона параллельно предыдущей и получаем при пересечении ее с профилем точку размещения следующей нефтеперекачивающей станции (N).

Построения для последней нефтеперекачивающей станции выполняются в качестве проверки. В точке N по вертикали в масштабе откладываем сумму напора последней станции H _cт3 и разности H ₂ – H _кп. Если все расчеты и построения выполнены верно, то линия гидравлического уклона, проведенная из полученной точки, должна прийти точно в конечную точку нефтепровода.

Величины располагаемого напора в трубопроводе найдем, добавив к изменению собственного напора станций по длине величину подпора h _пн.

При наличии лупингов (вставок) задача расстановки нефтеперекачивающих станций по трассе усложняется, так как необходимо распределить общую длину лупингов по перегонам между станциями. Для ее решения предлагается следующий алгоритм.

Местоположение нефтеперекачивающих станций в определенной степени предопределено. Во-первых, в силу однотипности применяемого оборудования протяженность перегонов между станциями различается не очень сильно. Во-вторых, расположение станций обычно привязано к населенным пунктам. В-третьих, на трассе существуют участки, где станции заведомо не могут быть размещены (болотистая местность, заповедники и т.п.).

Предположим, что расположение НПС предопределено по последней причине (участки, запрещенные для их размещения, на рис.4.2 заштрихованы). Строим линию гидравлического уклона для участка трубопровода с лупингом. Для этого вычисляем потери напора на участке длиной , равные , откладываем их в вертикальном масштабе в точке А, после чего через концы отрезков проводим искомую линию.

Рис.4.2. Расстановка насосных станций по трассе нефтепровода постоянного диаметра с лупингами

Лупинг наиболее целесообразно размещать в конце перегона между насосными станциями, так как в этом случае металл труб наименее нагружен давлением.

Поскольку точка М ₁, где должна была бы разместиться НПС № 2, если бы не было лупинга, находится на «запрещенном» участке, то ее целесообразно перенести туда, где этот участок заканчивается (точка М).

Откладываем в масштабе в точке М величину подпора H ₂ и из полученной точки проводим линию гидравлического уклона i _л. Точка пересечения этой линии с линией гидравлического уклона i дает нам длину лупинга X _луп1 для первого перегона между станциями.

Если бы на втором перегоне между станциями не было лупинга, то линия гидравлического уклона, проведенная из конца отрезка длиной H _cт2, пересекла бы профиль трассы в точке N ₁. Это ближе, чем начинается участок, «запрещенный» для размещения станций. Поэтому лупинг на втором перегоне можно не сооружать. Однако, чтобы выровнять протяженность перегонов, принимаем решение о размещении третьей нефтеперекачивающей станции в точке N – перед началом второго «запрещенного» участка (размещение НПС № 3 в точке N ₂ делает второй перегон слишком протяженным). Дальнейшие построения выполняются так же, как и для первого перегона между станциями.

Аналогично выполняются все построения и для третьего перегона.