Значения коэффициентов для различных режимов течения жидкости

Режим течения			, с2/м
Ламинарный			4,15
Турбулентный	гидравлически гладкие трубы		0,25	0,0246
смешанное трение		0,123
квадратичное трение

Суммарные потери напора в трубопроводе составляют

 

, (2.22)

 

где - коэффициент, учитывающий надбавку на местные сопротивления в линейной части нефтепровода; - разность геодезических отметок, м; N_э – число эксплуатационных участков (назначается согласно протяжённости эксплуатационного участка в пределах 400 – 600км; - остаточный напор в конце эксплуатационного участка, h_ост =30-40м.

 

Гидравлический уклон магистрали определяется как отношение потерь напора на трение к расчётной длине нефтепровода по формуле:

 

. (2.23)

 

На основании уравнения баланса напоров

 

(2.24)

необходимое число перекачивающих станций составит

 

. (2.25)

 

Как правило, значение оказывается дробным и его следует округлить до ближайшего целого числа.

В случае округления числа НПС в меньшую сторону, когда , то напора станции напора станции недостаточно, следовательно, для обеспечения плановой производительности Q необходимо уменьшать гидравлическое сопротивление трубопровода прокладкой дополнительного, параллельно идущего трубопровода – лупинга. При этом характеристика трубопровода станет более пологой и рабочая точка А₁ сместится до положения А₂. Длину лупинга можно рассчитать из соотношения:

 

(2.26)

 

где . (2.27)

При равенстве величина .

 

 

Рис. 2.2 Совмещённая характеристика нефтепровода при округлении числа НПС в меньшую сторону:

1 – характеристика трубопровода постоянного диаметра; 2 – характеристика трубопровода с лупингом; 3 – характеристика нефтеперекачивающей станции.

 

В случае округления числа станций в большую сторону целесообразно предусмотреть вариант циклической перекачки. При циклической перекачке эксплуатация нефтепровода осуществляется на двух режимах: часть планового времени перекачка ведётся на повышенном режиме с производительностью (например, если на каждой НПС включено m_м магистральных насосов). Остаток времени нефтепровод работает на пониженном режиме с производительностью (например, если на каждой НПС включено магистральных насосов).

Параметры циклической перекачки определяются из решения системы уравнений:

; (2.28)

 

где V_Г – плановый (годовой) объём перекачки нефти ; - продолжительность работы нефтепровода на первом и втором режимах.

Значения Q₁ и Q₂ определяются графически из совмещённой характеристики нефтепровода и нефтеперекачивающих станций либо аналитически.

Решение системы сводится к определению времени τ₁ и τ₂.

 

; . (2.29)

 

 

Рис. 2.3 Совмещённая характеристика нефтепровода при циклической перекачке:

1 – характеристика нефтеперекачивающих станций при ; 2 – характеристика нефтеперекачивающих станций при m_м; 3 – характеристика трубопровода постоянного диаметра.