Проблемы аналитического расчета и проектирования трубопроводов сложной геометрической формы.

Введение 3
1. Обзор методов повышения гидравлической эффективности трубопроводов. 5
1.1. Увеличение числа НПС 5
1.2. Повышения гидравлической эффективности трубопроводов при помощи вставки или лупинга 6
1.3. Уменьшение вязкости нефти (ПТП, депрессорные добавки) 8
1.4. Состояние внутренней поверхности (шероховатость) 13
1.5. Гидродинамические параметры потока 16
2. Проблемы аналитического расчета и проектирования трубопроводов сложной геометрической формы. 20
2.1. Проблемы расчета местных сопротивлений. 22
3. Тестовый расчет. Сопоставление результатов аналитического и численного расчетов. 26
3.1. Исходные данные для аналитического и численного расчетов. 26
3.2. Расчет потерь напора аналитическим методом 26
3.3. Расчет потерь напора в ПК ANSYS 28
4. Расчет исследуемых участков нефтепродуктопровода 32
4.1. Аналитический метод гидравлического расчета трубопроводов 35
4.2. Расчет необходимой длины лупинга 36
4.3. Расчет необходимой длины вставки 38
4.4. Расчет потерь напора на местные сопротивления в ПК ANSYS 39
Заключение 44

Весь текст будет доступен после покупки

Использование трубопроводного транспорта жидких углеводородов – нефти и нефтепродуктов – получило в современном мире большее распространение по сравнению с другими видами транспорта.
Однако трубопроводный транспорт имеет свою специфику и не только преимущества, но и недостатки: огромные капиталовложения, сложность технологических процессов эксплуатации, протечки и несанкционированные врезки, сложность увеличения мощности на существующем трубопроводе и другие недостатки.
Поэтому, обеспечение гидравлической эффективности при их эксплуатации является приоритетной задачей инженеров. В настоящее время, ведется множество исследований, по уменьшению гидравлического сопротивления, а также увеличению пропускной способности.
Основными способами повышения пропускной способности магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов являются: повышение рабочего давления на выходе из станции, построение вставки (лупинга), увеличение количества насосных станций, с использованием противотурбулентных добавок и комбинированием вышеуказанных методов.

Весь текст будет доступен после покупки

Обзор методов повышения гидравлической эффективности трубопроводов.
Увеличение числа НПС
В случае поэтапного ввода нефтепровода в эксплуатацию, принятого на этапе проектирования, повышение его производительности можно достигнуть строительством промежуточных НПС и включением в работу дополнительных насосов на уже существующих станциях. Если же в проекте не предусмотрено повышение производительности, то в данном случае необходимо воспользоваться вариантом увеличения числа насосных станций, а именно их удвоением.
Данный вариант предполагает, что все станции будут работать в относительно одинаковых условиях и перегоны между НПС будут разделены примерно пополам [10].
Целесообразность применения данного метода для повышения производительности нефтепровода оценивают по коэффициенту увеличения пропускной способности, который выражается следующей зависимостью
?=2^(1/(2-m)) (1)
Исходя из вышеуказанной формулы, можно сделать вывод, что при ламинарном режиме течения (m = 1), когда ?=2, удвоение числа насосных станций ведет к удвоению пропускной способности трубопровода. Для гидравлически гладких труб при турбулентном течении (m = 0,25) увеличение числа НПС в два раза ведет к увеличению пропускной способности трубопровода в 1,486 раза, в гидравлически шероховатых трубах (m = 0) – в 1,414 раза.
Таким образом, удвоение числа НПС целесообразно только тогда, когда заданное повышение производительности близко к числу 2^(1/(2-m)).
Если это значение слишком мало (?<<2^(1/(2-m)) ), то удвоение числа НПС не имеет смысла, поскольку они будут работать с недогрузкой. При слишком большом коэффициенте увеличения пропускной способности (?>>2^(1/(2-m)) ) более рационально применение сложных схем, например комбинирование удвоения числа перекачивающих станций и прокладку лупинга [15].
Повышения гидравлической эффективности трубопроводов при помощи вставки или лупинга
Метод вставки
Вставкой – это трубопроводный сегмент (ВС), как правило, большего диаметра, чем основная магистраль [3]. Вставка подключается последовательно к магистрали с целью снижения гидравлического сопротивления и увеличения пропускной способности в соответствии с рисунком 1.

Весь текст будет доступен после покупки

-

Весь текст будет доступен после покупки