Материал: Контрольная работа по предмету инновационные и перспективные технологии транспорта углеводородов

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

МиНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования«тюменский государственный нефтегазовый университет»Институт ТранспортаКафедра «Транспорт углеводородных ресурсов»Контрольная работа по предметуИННОВАЦИОННЫЕ И ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ТРАНСПОРТА УГЛЕВОДОРОДОВ

Выполнил: Васютков Е.Н.	Проверил:
Студент группы:	д.т.н., профессор
Вариант: 4	Земенков Ю.Д
Номер зачетной книжки:

ТюменьТюмГНГУ2016

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ 2

1. ЗАДАЧИ по разделу 2

Основные физические свойства нефти и газа, 2

Основные объекты магистрального транспорта нефти и газа 2

Задача 1.1. 2

Задача 1.2. 3

Задача 1.3. 4

Задача 1.4. 5

Задача 1.5. 6

Задача 1.6. 7

Задача 1.7. 8

Задача 1.8. 9

Задача 1.9. 10

2. ЗАДАЧИ ПО РАЗДЕЛУ 13

Энергетика и оборудование нефтегазовых объектов 13

Задача 2.1. 13

Задача 2.2. 13

Задача 2.3. 14

Задача 2.4. 14

Задача 2.5. 15

Задача 2.6. 15

Задача 2.7. 15

Задача 2.8. 16

Задача 2.9. 16

Задача 2.10. 17

1. ЗАДАЧИ по разделу

Основные физические свойства нефти и газа,

Основные объекты магистрального транспорта нефти и газа

Задача 1.1.

Молярная масса газа равна М. Определить его плотность при t °С и абсолютном давлении р.

№ вар.	М	t, °С	р, Па
4.	18	215	9,51  10⁴

Решение:Плотность газа при 0 °С и 1 атм может быть определена по его молярной массе М. кг/м³,ρ = = = 0,848 кг/м3,где 22,41 м³ – объем одного моля любого газа при 0 °С и 1 атм.Пересчет плотности с одних параметров состояния на другие можно произвести по формуле: кг/м³,где p1 и p2 – абсолютные давления газа; T1 и T2 – абсолютные температуры газа; z1 и z2 – коэффициенты сжимаемости газа, для идеального газа принимаем, z = 1. кг/м³,Ответ: ρ₂ = 0,422 кг/м³.

Задача 1.2.

Определить абсолютную плотность газовой смеси при следующем объемном составе: А % метана, В % этана и С % пропана при стандартных условиях и относительную плотность смеси по воздуху.Молярные массы: Плотности при 20С и 1 атм:метан 16,043 0,717этан 30,07 1,344пропан 44,097 1,967воздух 28,96 1,206

№ вар.	А	В	С
4.	73	17	10

Решение:Плотность газовой смеси определяется по правилу смешения:где а₁, а₂, а₃, а_n – объемные концентрации компонентов смеси;₁, ₂, ₃, _n – плотности компонентов смеси. кг/м³Относительная плотность газа:где ρ_в = 1,206 кг/м3 – плотность воздуха.Плотность газовой смеси можно определить и по молярной массе:

Ответ: Δ = 0,78.

Задача 1.3.

Газ относительной плотностью 0,75 при температуре t С и давлении p МПа занимает объем V м³. Определить его объем для стандартных условий и при 20С и атмосферном давлении. Коэффициент сжимаемости принять равным 0,95.

№ вар.	V, м3	t, °С	р, МПа
4.	280	55	1,5

Решение:Абсолютное давление газа: Па.Абсолютная температура газа: КПриведение объема газа к нужным параметрам выполняется по следующей зависимости: м³Тогда объем для стандартных условий (T₂ = 273,15 (0 °С) и p₂ = 1 атм = 101325 Па) м³Объем при 20 °С (T₂ = 273,15 + 20 = 293,15 К) и атмосферном давлении м³Ответ: V₀= 3811,49 м³; V₂₀= 4090,56 м³.

Задача 1.4.

62 кг жидкого газа имеет массовый состав: А % пропана, В % бутана, С % пентана. Определить объем газа после его испарения при 0С и атмосферном давлении.Молярные массы:пропан 44,097бутан 58,124пентан 72,151

№ вар.	А	В	С
4.	73	17	10

Решение:Если известен массовый состав газовой смеси в процентах, то его средняя молярная масса может быть определена по формуле:где q₁, q₂, q₃, q_n – массовый состав компонентов смеси в процентах.Объем газа после испарения:

м³

где 22,41 – объем одного киломоля лютого газа при 0° и атмосферном давлении, м³.
Ответ: V = 28,99 м³.

Задача 1.5.

В вертикальном цилиндрическом резервуаре диаметром d хранится m тонн нефти, плотность которой при 0°С составляет ₀. Определить колебание уровня в резервуаре при колебании температуры нефти от 0°С до t. Расширение резервуара не учитывать. Коэффициент теплового расширения нефти принять равным _Т= 0,00072 1/град.

№ вар.	d, м	₀, кг/м³	t, °С	m, т
4	4	835	29	97

Решение:Объем нефти в резервуаре: м³Увеличение объема нефти при повышении температуры на Δt = t2 – t1: м³Колебание уровня нефти в резервуаре: ммОтвет: Δh = 193 мм.

Задача 1.6.

Винтовой пресс Рухгольца (рис. 1) для тарировки пружинных манометров работает на масле с коэффициентом сжимаемости _Р = 0,638  10^-9 Па^-1. Определить, на сколько оборотов надо повернуть маховик винта, чтобы поднять давление на р Па, если начальный объём рабочей камеры пресса составляет V, диаметр плунжера d, шаг винта h. Стенки рабочей камеры считать недеформируемыми.

№ вар.	р, Па	V, м³	d, м	h, мм
4	9,2  10⁴	0,624  10^-3	0,024	2

Рис. 1

Решение:

Давление в рабочей камере пресса повышается вследствие уменьшения объема масла при поступательном движении плунжера.

Изменение объема масла ΔV при повышении давления в камере на величину Δp можно найти из выражения для коэффициента объемного сжатия βp.

;

м³

Длина l, на которую должен продвинуться плунжер, равна:

где S – площадь поперечного сечения плунжера.

При этом маховик винта необходимо повернуть на:

об.
Ответ:

об.

Задача 1.7.

В закрытом резервуаре с нефтью плотностью  вакуумметр, установленный на его крышке, показывает Р_В Па (рис. 2). Определить показания манометра Р_М, присоединённого к резервуару на глубине Н от поверхности жидкости.

Рис. 2

№ вар.	, кг/м3	р_в, Па	Н, м
4	855	1,22  10⁴	7

Решение:

Определим давление на свободной поверхности жидкости в закрытом резервуаре. Так как вакуумметр показывает вакуумметрическое давление, то на поверхности жидкости в резервуаре давление тоже будет вакуумметрическое.

Запишем уравнение давления на глубине H от поверхности нефти в резервуаре (в месте установки манометра)

.

Тогда показание манометра составит:

Па =46,51кПа
Ответ:

кПа.

Задача 1.8.

Найти избыточное давление в сосуде А с водой по показаниям многоступенчатого двух жидкостного ртутного манометра (рис. 3). Высоты столбиков ртути равны соответственно h₁, h₂, h₃, h₄, h₅. Плотность воды равна . Плотность ртути _рт.

№ вар.	h₁, см	h₂, см	h₃, см	h₄, см	h₅, см	, кг/м³	_рт, кг/м³
4	85	42	55	44	100	10³	1,36  10³

Рис. 3

Решение:

Так как жидкость находится в равновесии, то давления в точке 1 и в точке 2 равны как давления в точках одного и того же объема однородной покоящейся жидкости, расположенных на одной горизонтали, т. е. p1 = p2. На том же основании p3 = p4, p5 = p6. В то же время избыточное давление:

;

.

Исключив из этих соотношений промежуточные давления p2, p4, p6, получим:

Ответ: p_А = 65,27 кПа.

Задача 1.9.

Определить давление на забое закрытой газовой скважины (рис. 4), если глубина скважины Н, манометрическое давление на устье р_м, плотность природного газа при атмосферном давлении и температуре в скважине (считаемой неизменной по высоте) , атмосферное давление р_А.

№ вар.	Н, м	р_м, Па	, кг/м³	р_А, кПа
4	215	10,9	0,73	98

Рис. 4
Решение:

Для определения давления на забое газовой скважины воспользуемся барометрической формулой:

.

В нашей задаче p0 – абсолютное давление газа на устье скважины

Па

ρ0 – плотность при давлении p0;

м.

Из уравнения состояния газа следует:

с с²/м²,

а показатель степени:

Тогда

Па
Ответ: p = 99562 Па

Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/248154

Смотрите также:






Изложение содержания дела, по которому приняты судебные постановления
_-___-~1
_1-тема-СтрМетал
_1966(~1
_files_materials_5053_prog.ntr